Кинетика восстановления ионов Tc(VII) диформилгидразином в азотнокислом растворе в присутствии ионов U(VI)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Спектрофотометрическим методом изучено восстановление Тс(VII) 1,2-диформилгидразином в азотнокислых растворах в присутствии нитрата уранила. Найдено, что восстановление Tc(VII) происходит до Тс(IV) через промежуточную форму Tc(V). Методами математической обработки оптические спектры разложены на два компонента. Кинетические кривые имеют S-образный вид. Предположено, что индукционный период связан с образованием Тс(V). Получено кинетическое уравнение образования Тс(IV) в исследованных условиях. Определено, что скорость реакции образования Tc(V) увеличивается с ростом концентрации диформилгидразина, U(VI), начальной концентрации Тс(VII), температуры, но снижается с ростом концентрации азотной кислоты. По полученным данным рассчитаны константы реакции и найдены частные порядки по компонентам.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. Н. Двоеглазов

АО “Прорыв”; Высокотехнологический институт неорганических материалов им. акад. А.А. Бочвара

Автор, ответственный за переписку.
Email: dkn@pnproryv.ru
Россия, 107140, Москва, пл. Академика Доллежаля, д. 1, корп. 7, офис 307; 123060, Москва, ул. Рогова, д. 5а

Е. Д. Филимонова

Высокотехнологический институт неорганических материалов им. акад. А.А. Бочвара

Email: dkn@pnproryv.ru
Россия, 123060, Москва, ул. Рогова, д. 5а

Л. Н. Подрезова

Высокотехнологический институт неорганических материалов им. акад. А.А. Бочвара

Email: dkn@pnproryv.ru
Россия, 123060, Москва, ул. Рогова, д. 5а

Е. Ю. Павлюкевич

Высокотехнологический институт неорганических материалов им. акад. А.А. Бочвара

Email: dkn@pnproryv.ru
Россия, 123060, Москва, ул. Рогова, д. 5а

Список литературы

  1. George K., Masters A.J., Livens F.R., Sarsfield M.J., Taylor R.J., Sharrad C.A. // Hydrometallurgy. 2002. Vol. 211. Article 105892.
  2. Puzikov E.A., Zilberman B.Ya., Blazheva I.V., Vakhrushin A.Yu., Goletskii N.D., Kudinov A.S. et al. // Radiochemistry. 2016. Vol. 58. N 4. P. 374–380.
  3. Meyer R.E., Arnold W.D. // Radiochim. Acta. 1991. Vol. 55. P. 19–22.
  4. Kuznetsov V.V., Chotkowski M., Poineau F., Volkov M.A., German K., Filatova E.A. // J. Electroanal. Chem. 2021. Vol. 893. Article 115284. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2021.115284
  5. Rard J.A. Chemical Thermodynamics. Vol. 3: Chemical Thermodynamics of Technetium. France: OECD Nuclear Energy Agency, Data Bank, Issy-les-Moulineaux, 1999. 544 p. Цит. по: Обручникова Я.А. Дис. … к.х.н. М.: ИФХЭ РАН, 2013. С. 19–20.
  6. Латимер В.М. Окислительные состояния элементов и их потенциалы в водных растворах. М.: Изд-во иностр. лит., 1964. 398 с.
  7. Колтунов В.С., Марченко В.И., Никифоров А.С., Смелов В.С., Шмидт В.С., Гомонова Т.В. и др. // Атом. энергия. 1986. Т. 60. № 1. С. 35–41.
  8. Zuo C., Yan T., Wang H., Liu F., Liu J., Zhongwei Y. et al. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2019. Vol. 322. P. 2105–2108. https://doi.org/10.1007/s10967-019-06845-7
  9. Liu, F., Wang, H., Jia, Y.-F., Wei, Y., Zhou, Y., // Energy Procedia. 2013. Vol. 39. P. 358–364.
  10. Gong C.-M.S., Lukens W.W., Poineau F., Kenneth R. // Inorg. Chem. 2008. Vol. 47. № 15. P. 6647–6680. https://doi.org/10.1021/ic8000202
  11. Завалина О.А., Двоеглазов К.Н. // VIII Всерос. конф. по радиохимии “Радиохимия-2015”: Тез. докл. Железногорск Красноярского края, 28 сентября–2 октября 2015 г. C. 55.
  12. Колтунов В.С., Журавлева Г.И., Шаповалов М.П. // Радиохимия. 1993. Т. 35, № 6. C. 43–48.
  13. Мелентьев А.Б., Машкин А.Н., Тугарина О.В., Колупаев Д.Н., Зильберман Б.Я., Тананаев И.Г. // Радиохимия. 2011. Т. 53. № 3. С. 219–224.
  14. Колтунов В.С., Зайцева Л.Л., Тихонов М.Ф. // Радиохимия. 1980. Т. 22. № 5. С. 671–678.
  15. Marchenko V.I., Savilova O.A., Dvoeglazov K.N. // Radiochemistry. 2021. Vol. 63. N 3. P. 283–289.
  16. Колтунов В.С., Тейлор Р., Марченко В.И., Двоеглазов К.Н., Колтунов Г.В. // Радиохимия. 2007. T. 49. № 4. C. 327–330.
  17. Машкин А.Н., Беляев Е.М. // Пятая Рос. конф. по радиохимии “Радиохимия-2006”: Тез. докл. Дубна, 23–27 октября 2006 г. Озерск: ПО “Маяк”, 2006. С. 198–199.
  18. Garraway J., Wilson P.D. // J. Less-Common Met. 1984. Vol. 97. P. 191–203.
  19. Спицын В.И., Крючков С.В., Кузина А.Ф. // Радиохимия. 1983. Т. 25. № 4. С. 497–502.
  20. Terence K.J., Thyer A.M., Wilson P.D. // J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1993. P. 2601–2605.
  21. Обручникова Я.А. Дис. … к.х.н. М.: ИФХЭ РАН, 2013. 123 с.
  22. Gong C.S., Lukens W.W., Poineau F., Czerwinski K.R. // Inorg. Chem. 2008. Vol. 47. N 15. Р. 6674–6680.
  23. Белая книга ядерной энергетики. Замкнутый ЯТЦ с быстрыми реакторами / Под общ. ред. Е.О. Адамова. М.: НИКИЭТ, 2020. 502 с.
  24. Волк В.И., Двоеглазов К.Н., Виданов В.Л., Сергеева Л.Н. // Тез. докл. XI научно-практической конф. “Дни науки-2011. Ядерно-промышленный комплекс Урала”. Озёрск: ОТИ НИЯУ МИФИ, 2011. Т. 1. С. 64–65.
  25. Vidanov V.L., Dvoeglazov K.N., Volk V.I. // Nuclear Energy at a Crossroads: Int. Conf. GLOBAL’2013. Salt Lake City, Sept. 29–Oct. 03, 2013. Paper 7482.
  26. Volk V., Pavlyukevich E., Dvoeglazov K., Podrezova L., Veselov S. // Book of Abstracts. 9th Int. Conf. on the Chemistry and Physics of the Actinide Elements Actinides 2013. Karlsruhe, Germany, June 21–26, 2013. Paper 1–72.
  27. Bhargvagi G., Sireesha B., Sarala Devi Ch. // Proc. Indian Acad. Sci. (Chem. Sci.). 2003. Vol. 115. N 1. P. 23–28.
  28. Savitzky A., Golay M.J.E. // Anal. Chem. 1964. Vol. 36. N 8. P. 1627–1639.
  29. Wojdyr M. // J. Appl. Crystallogr. 2010. Vol. 43. N 5–1. P. 1126–1128.
  30. Jaumot J., de Juan A., Tauler R. // Chemometr. Intell. Lab. Syst. 2015. Vol. 140. P. 1–12.
  31. De Lathauwer L., De Moor B., Vandewalle J. // SIAM J. Matrix Anal. Appl. 2000. Vol. 21. N 4. P. 1253–1278.
  32. Alekseenko V.N., Dvoeglazov K.N., Marchenko V.I., Alekseenko S.N., Volk V.I., Podrezova L.N. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2015. Vol. 304. N 1. P. 201–206. https://doi.org/10.1007/s10967-014-3882-7
  33. Радушев А.В., Чеканова Л.Г., Гусев В.Ю. Гидразиды и 1,2-диацилгидразины: получение, свойства и применение в процессах концентрирования металлов / Отв. ред. А.А. Федоров. Екатеринбург: Инст. техн. химии УрО РАН, 2010. 139 с.
  34. Zakir M., Sekine T., Takayama T., Kudo H. // J. Nucl. Radiochem. Sci. 2005. Vol. 6. N 3. P. 243–247.
  35. Vichot L., Fattahi M., Musikas C., Grambow B. // Radiochim. Acta. 2003. Vol. 91. N 5. P. 263–272. https://doi.org/10.1524/ract.91.5.263.20312
  36. Sekine T., Narushima H., Kino Y., Kudo H., Lin M., Katsumura Y. // Radiochim. Acta. 2002. Vol. 90. N 9–11. P. 611–616. https://doi.org/10.1524/ract.2002.90.9-11_2002.611
  37. Koltunov V.S. // J. Nucl. Sci. Technol. 2002. November. Suppl. 3. P. 347–350.
  38. Греков А.П. Органическая химия гидразина. Киев: Техника, 1966. 263 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Спектры поглощения через различные промежутки времени после начала опыта. [Tc] = 45 мг/л, [HNO3] = 0.5 моль/л, [U(VI)] = 20 г/л, [ДФГ] = 0.5 моль/л, 30°С. Время с начала опыта, мин: 1 – 10, 2 – 30, 3 – 40, 4 – 60, 5 – 120, 6 – 150 мин

Скачать (147KB)
Метаданные
3. Рис. 3. Аппроксимация лоренцианами спектра, снятого через 150 мин после добавления восстановителя. [Тс(VII)] = 30 мг/л, [HNO3] = 1.0 моль/л, [ДФГ] = 0.1 моль/л при температуре 40°С

Скачать (109KB)
Метаданные
4. Рис. 4. Зависимость оптической плотности при длине волны 484 нм от времени при [Тс] = 100 мг/л, [HNO3] = 1.0 моль/л, 30°С и начальной концентрации ДФГ, моль/л: 1 – 0.1, 2 – 0.3, 3 – 0.5, 4 – 0.7, 5 – 0.9.

Скачать (113KB)
Метаданные
5. Рис. 5. Сравнение кинетических кривых при различном составе запасного раствора ДФГ, [Тс] = 100 мг/л, [ДФГ] = 0.5 моль/л, 30°С. Концентрация HNO3 в запасном растворе ДФГ, моль/л: 1 – 0.1, 2 – 0.5, 3 – 1.0.

Скачать (95KB)
Метаданные
6. Рис. 6. Зависимость оптической плотности от времени при различной концентрации азотной кислоты. [Тс] = 100 мг/л, [ДФГ] = 0.5 моль/л, 30°С; [HNO3], моль/л: 1 – 0.5, 2 – 1.0, 3 – 1.4, 4 – 1.7, 5 – 2.2.

Скачать (101KB)
Метаданные
7. Рис. 7. Зависимость оптической плотности от времени при различной концентрации ионов UO2 2+, [Тс] = 30 мг/л, [HNO3] = 0.5 моль/л, [ДФГ] = 0.5 моль/л, 30°С; [U], г/л: 1 – 5, 2 – 20, 3 – 40, 4 – 60.

Скачать (139KB)
Метаданные
8. Рис. 8. Графическое преобразование кинетических кривых в полулогарифмических координатах при [Tc] = 30 мг/л, [ДФГ] = 0.5 моль/л, [U] = 20 г/л, температуре 30°С и [HNO3], моль/л: 1 – 0.5, 2 – 0.75, 3 – 1.0.

Скачать (112KB)
Метаданные
9. Рис. 2. Моделируемые спектральные профили технеция при [Tc] = 30 мг/л, [HNO3] = 0.5 моль/л, [ДФГ] = 0.5 моль/л и 30°С. 1, 1' – компонент 1; 2, 2’ – компонент 2; без штриха 5, со штрихом 20 г/л урана.

Скачать (118KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025