Localization of iodine and uranyl carbonate complex on metal-containing clay materials from aqueous media
- Authors: Krasavina E.P.1, Martynov K.V.1, Arzumanova K.G.1, Gordeev A.V.1, Bomchuk A.Y.1, Zharkova V.O.1, Kulyukhin S.A.1
-
Affiliations:
- Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 66, No 4 (2024)
- Pages: 336-344
- Section: Articles
- URL: https://rjsvd.com/0033-8311/article/view/686223
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0033831124040052
- ID: 686223
Cite item
Abstract
The processes of localization of I2, I–, and [UO2(CO3)3]4– from aqueous solutions under static conditions on metal-containing clay powders from kaolin clays of the Kampanovskoye deposit and from bentonite clays of the 10th Khutor and Dinozavrovoe deposits were investigated. The studies were carried out with Cu-, Ni-, Zn-, and Fe-containing clay powders treated with a 2 mol/L solution of hydrazine hydrate. It was shown that the [UO2(CO3)3]4– complex is not sorbed on the synthesized clay materials from aqueous solutions under static conditions. It has been established that the synthesized clay materials are capable of not only reducing the amount of the molecular form of iodine in an aqueous solution, but also sorbing the ionic form of iodine from an aqueous solution of KI to almost 100% at a concentration of I– less than 10–2 mol/L.
Full Text

About the authors
E. P. Krasavina
Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Russian Federation, Moscow, 119071
K. V. Martynov
Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Russian Federation, Moscow, 119071
K. G. Arzumanova
Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Russian Federation, Moscow, 119071
A. V. Gordeev
Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Russian Federation, Moscow, 119071
A. Y. Bomchuk
Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Russian Federation, Moscow, 119071
V. O. Zharkova
Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Russian Federation, Moscow, 119071
S. A. Kulyukhin
Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: kulyukhin@ipc.rssi.ru
Russian Federation, Moscow, 119071
References
- Geological Repository Systems for Safe Disposal of Spent Nuclear Fuels and Radioactive Waste / Eds M.J. Apted, J. Ahn. Duxford: Woodhead, 2017. 2nd Ed. ISBN: 978-0-08-100652-8
- Мартынов К.В., Захарова Е.В., Дорофеев А.Н., Зубков А.А., Прищеп А.А. // Радиоактивные отходы. 2020. № 3 (12). С. 39–53. https://doi.org/10.25283/2587-9707-2020-3-39-53
- Мартынов К.В., Захарова Е.В., Дорофеев А.Н., Зубков А.А., Прищеп А.А. // Радиоактивные отходы. 2020. № 4 (13). С. 42–57. https://doi.org/10.25283/2587-9707-2020-4-42-57
- Sellin P., Leupin O.X. // Clays Clay Miner. 2013. Vol. 61. N 6. P. 477–498. https://doi.org/00010.1346/CCMN.2013.0610601
- Tan Y., Xu X., Ming H., Sun D. // Ann. Nucl. Energy. 2022. Vol. 165. ID 108660. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2021.108660
- Медведева Н.А., Ситева О.С., Середин В.В. // Вестн. ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2018. Т. 18. № 2. С. 118–128. https://doi.org/10.15593/2224-9923/2018.4.2
- Liu C., Xu Q., Xu Y., Wang B., Long H., Fang S., Zhou D. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2022. Vol. 331. N 1. P. 597–607. https://doi.org/10.1007/s10967-021-08123-x
- Blokhin P.A., Bogatov S.A., Boldyrev K.A., Sobolev D.A. // Radioactive Waste. 2024. N 1 (26). P. 57–68. https://doi.org/10 25283/2587-9707-2024-1-57-68
- Goo J.-Y., Kim B.-J., Kwon J.-S., Jo H.Y. // Appl. Clay Sci. 2023. Vol. 245. ID 107141. https://doi.org/10.1016/j.clay.2023.107141
- Tsai T.-L., Tsai S.-C., Chang D.-M., Cheng W.-H. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2021. Vol. 330. N 3. P. 1317–1327. https://doi.org/10.1007/s10967-021-08041-y
- Fukatsu Y., Yotsuji K., Ohkubo T., Tachi Y. // Appl. Clay Sci. 2021. Vol. 211. ID 106176. https://doi.org/10.1016/j.clay.2021.106176
- Niu X., Elakneswaran Y., Islam C.R., Provis J.L., Sato T. // J. Hazard. Mater. 2022. Vol. 429. ID 128373. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.128373
- Никитина Н.В., Казаринов И.А., Фартукова Е.В. // Изв. Саратовск. ун-та. Нов. Сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2018. Т. 18. N 1. С. 20–24. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2018-18-1-20-24.
- Никитина Н.В., Комов Д.Н., Казаринов И.А., Никитина Н.В. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2016. Т. 16. № 2. С. 191–199.
- Buzetzky D., Kovacs E.M., Nagy M.N., Konya J. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2019. Vol. 322. N 3. P. 1771–1776. https://doi.org/10.1007/s10967-019-06852-8
- Тюпина Е.А., Прядко А.В. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2023. Т. 23. № 1. С. 74–85. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2023/10995
- Шарло Г. Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганических соединений. М.: Химия, 1957. Т. 2.
- Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С. Химия и технология брома, иода и их соединений. М.: Химия, 1995. С. 69.
- Метод Фольгарда // Электронный ресурс: https://referatwork.ru/category/obrazovanie/view/212766_metod_fol_gardaс (дата посещения: 25.04.2024)
- Красавина Е.П., Мартынов К.В., Арзуманова К.Г., Бессонов А.А., Гордеев А.В., Бомчук А.Ю., Жаркова В.О., Кулюхин С.А. // Радиохимия. 2024. Т. 66, № 2. С.
- JCPDS—Int. Centre for Diffraction Data. PDF 01-075-0938, Al2Si2O5(OH)4 (каолинит).
- JCPDS—Int. Centre for Diffraction Data. PDF 01-085-0798, кварц.
- JCPDS—Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-002-0291, Al2O3H2O (диаспор).
- JCPDS—Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-031-0582, H2Si2O5 (кремневая кислота).
- JCPDS—Inter. Centre for Diffraction Data. PDF 01-074-1879, AlO(OH) (диаспор).
- JCPDS—Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-033-0252, Ca2Al2O5 (алюминат кальция).
- JCPDS—Inter. Centre for Diffraction Data. PDF 00-035-0061, H8Si8O20∙ xH2O (кремневая кислота, гидрат).
- JCPDS—Inter. Centre for Diffraction Data. PDF 00-045-0423, H2Si14O29∙xH2O (кремневая кислота, гидрат).
- JCPDS—Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-038-1429, Ca3Al2O6 (алюминат кальция).
- JCPDS—Int. Centre for Diffraction Data. PDF 01-070-0839, Ca9Al6O18 (алюминат кальция).
- JCPDS—Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-029-1498, Na0.3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2∙4H2O (монтмориллонит в Na-форме).
- JCPDS—Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-013-0125, Ca0.2(Al,Mg)2Si4O10(OH)2∙4H2O (монтмориллонит в Ca-форме).
- JCPDS—Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-048-0539, CaAl13.2O20.8 (алюминат кальция).
- JCPDS—Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-029-0281, CaAl2O48.5H2O (алюминат кальция).
- JCPDS—Int. Centre for Diffraction Data. PDF 00-016-0339, Ca2Al(OH)7∙6.5H2O (гидроксиалюминат кальция).
- Кулюхин С.А., Неволин Ю.М., Красавина Е.П., Румер И.А., Кулемин В.В. // Материалы Всеросс. научн. конф. «IV Байкальский материаловедческий форум (БМФ 2022)». Улан-Удэ – оз. Байкал, Россия, 2022. С. 339–340.
- Patil K.C., Nesamani C., Pai Verneker V.R. // Synth. React. Inorg. Met.-Org. Chem. 1982. Vol. 12. N 4. P. 383–395.
- Кулюхин С.А., Мизина Л.В., Тишина А.А., Румер И.А., Красавина Е.П. // Радиохимия. 2010. Т. 52. № 2. С. 165–171.
Supplementary files
