CS219525B1

CS219525B1 - Způsob extrakční separace cesia a rubidia

Info

Publication number: CS219525B1
Application number: CS522180A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Kyrs; Pavel Selucky; Jiri Rais
Original assignee: Miroslav Kyrs; Pavel Selucky; Jiri Rais
Priority date: 1980-07-24
Filing date: 1980-07-24
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Způsob eztrakční separace cesia a rubidia z vodných roztoků za přítomnosti dikarbolidů. Vynález se týká chemickotechnologické problematiky zpracování a izolace cesia a rubidia z jejich vzájemných směsí s cílem dosažení co možná nejvyšších separačních faktorů. Tohoto cíle se dosahuje tím, že uvedené elementy jsou extrahovány do směsného organického rozpouštědla obsahujícího nitrorozpouštědlo, inertní rozpouštědlo a dikarbolid. Výhodou vynálezu je dosažení vysokých separačních faktorů, možnost pracovat v širokém rozsahu pH, vysoká chemická a radiační stálost a dostupnost činidla. Vynález lze využít pro přípravu čistých solí cesia a rubidia a v analytické chemii při stanovení cesia a rubidia v jejich vzájemných směsích.

Description

Vynález se týká vzájemné separace chemicky blízkých prvků, cesia a rubidia extrakční metodou.

Dosud popsané metody separace rubidia a cesia zahrnují jednak extrakční systémy obsahující deriváty fenolů, jednak extrakční systémy založené na použití nitrobenzenových, roztoků solí nebo kyselin velkých hydrofohních aniontů (dipikrylaminany, polyiodidy, jodovizmutany].

Tyto způsoby mají některé podstatné nevýhody. Deriváty fenolů jsou účinnými extrakčními činidly v oblasti vysokých hodnot pH, což má za následek nutnost práce s hydroxidy, které je třeba dodávat jakožto hydroxidy jiných kovů, které tvoří nežádoucí přínos ve výsledných čistých solích cesia nebo rubidia. Za určitých okolností lze sice pracovat s hydroxidem česným nebo rubidným, avšak zpravidla výchozím i žádaným produktem procesu separace je sůl, takže extrakční separace je zatěžována dvojí konverzí, a to sůl na hydroxid a hydroxidu na sůl.

Druhá skupina separačních metod, používající hydrofobní aionty v nitrobenzenovém roztoku, v řadě případů může být použita i v kyselém nebo neutrálním prostředí, avšak separační faktory, které mohou být dosaženy, nepřevyšují v žádném z navržených systémů hodnotu 4 až 5.

Podle uvedeného vynálezu bylo zjištěno, že některé velké hydrofobní anionty mají tu vlastnost, že separační faktory při extrakci cesia a rubidia těmito látkami vzrůstají, když se místo nitrobenzenu jako ředidla použije směsi nitrobenzenu s nepolárním ředidlem, např. chloridem uhličitým nebo benzenem. Extrakční činidla, u nichž byl pozorován zvýšený separační účinek v důsledku ředění nitrobenzenu nepolárním činidlem odpovídají vzorci HCo(l,2-B9C2HhXn_h)2,

X (%) 85

D_Cs 30

Azís/Rb 6,2

Poznámka:

kde h = 3,4 až 11 a X označuje atom chloru nebo bromu a vzorci HCo (C3H4) (1,2 — B9C2Hio]2.

Podstata způsobu extrakční separace cesia a rubidia podle vynálezu spočívá v tom, že se extrakce provádí organickým roztokem, obsahujícím polární rozpouštědlo, nepolární ředidlo a extrakční činidlo, přičemž polárním rozpouštědlem je nitrobenzen, nitrotoluen nebo nitromethan, nepolárním ředidlem je chlorid uhličitý, benzen, toluen, toluen anebo parafin a extrakčním činidlem je dikarbolid o složení HCo (1,2— —®9C2!HhXii__h)2 kde h = 3,4 až 11 a X o značuje atom chloru nebo bromu, nebo o složení HCo(C5H4) (1,2—ΒθϋζΉηφ.

Výhody způsobu dle tohoto vynálezu jsou:

— dosažení vysokých separačních faktorů, které umožňují provádět proces separace v menším počtu extrakčních stupňů, což vede k úspoře nákladů na extrakční zařízení — možnost obejít se bez přídavků jakýchkoliv dalších solí a pracovat v širokém rozsahu pH — velmi vysoká chemická a radiační stálost použitého extrakčního činidla —* dostupnost extrakčního činidla a zkušenosti s jeho syntézou ve větším měřítku v CSSR.

Příklad 1

Byla extrahována směs dusičnanu česného a rubidného o koncentraci 2,5.10^-3 mol/ /dm³ každého z nich ve vodné fázi protřepáváním se stejným objemem roztoku obsahujícím 0,01 mal/dm³ HCo (C6H4) (C2B9H10) 2 rozpuštěným ve směsi obsahující x hmot. °/o nitrobenzenu a 10 — x % chloridu uhličitého. Dosažené rozdělovači poměry cesia D_Cs a separační faktory Dc_s/Rb byly tyto:

55 40

79 175

7,4 9,0 13,7

Příklad 2

Separační faktor /S_Cs/_Rb je roven D_Cs/D_Rb, kde D_Cs = celková koncentrace cesia v 1 dm³ organické fáze po extrakci lomená

celkovou koncentrací	cesia v	1 cm³ vodné
fáze po extrakci.
x (% nitrotoluenu)	100	83	67
Dcs	32	42	59
^Cs/Rb	3,8	4,4	5,5
Příklad 3
Je obdobný příkladu 1,	avšak místo

HCofCeHá) (C2B9H9I2 bylo použito

Je obdobný příkladu 1, avšak místo nitrobenzenu bylo použito nitrotoluenu a místo chloridu uhličitého benzenu. Bylo dosaženo těchto hodnot:

40 30 20

103 188 481 1081

7,4 10,0 16,8 27,2

HCo(C2B9Br2H9)2 a místo chloridu uhličitého toluenu. Bylo dosaženo těchto hodnot:

6

X (°/o)	100	70	60	40	30	25	20
D_Cs	17,6	22,2	32,7	87,4	211	207	425
Í^Cs/ Rb	3,5	4,2	5,6	10,4	16,8	1,8,7	22,7

P ř í k 1 a d 4

Vodná fáze obsahovala 0,5 Μ HNO3, C_Csmol/dm³ dusičnanu česného C_Rb mol/dm³ dusičnanu rubidného, organická fáze 0,01 mol/ ^/dm³ Cs Co(C6H4) (CzBgHioJz ve směsi 30% nitrohenzenu a 70 % chloridu uhličitého. Po protřepání bylo dosaženo těchto hodnot

Ccs

CrIj

D_cs /Scs/Rb .ΙΟ“²3.10~⁴0,833

19,1

3.10'²4.10~⁴0,441 18,1

5.10- 2

6.10- 4 0,219

19,6

1,1.10¹1,2 . ΙΟ'³0,0813

12,9

Příklad 5

Vodná fáze obsahovala 0,01 mol/dm³HNO3, C_Cs a C_Rb dusičnanu česného a rubidného, organická fáze 0,01 mol/dm³ HGo(C6H4} (C2B9Hio)2 ve směsi 30 % nitrobenzenu a 70 % benzenu. Po protřepání bylo dosaženo těchto hodnot:

Ccs

C_Rb

Dcs

Í^Cs/Rb

1,1 . 10~²	1,2 . ΙΟ“²	1,3 . 10~³	1,4.10~²	1,5 . 10-2	1,6.10-²
1,1.10-⁴	1,2.10-4	1,3.10‘⁴	1,4.10“⁴	1,5 . ΙΟ“⁴	1,6 . ÍO’⁴
4,35	3,17	2,07	1,83	1,42	1,23
17,5	18,5	17,7	16,6	15,2	14,8

Vynálezu lze použít v analytické chemii pro analýzu stop cesia v rubidiu a naopak, v radioanalytlcké chemii při stanovení radioaktivního cesia a rubidia, v preparativní chemii pro přípravu čistých solí rubidia a cesia. Způsob provedení separačních procesů může být jak běžná jednostupňová, ale častěji vícestupňová extrakce nebo i extrakční chromatografie.

Claims

Způsob extrakční separace cesia a rubidia z vodných roztoků vyznačený tím, že se extrakce provádí organickým roztokem, obsahujícím polární rozpouštědlo, nepolární ředidlo a extrakční činidlo, přičemž polárním rozpouštědlem je nitrobenzen, nitrotoluen anebo nitromethan, nepolárním řeVYNÁLEZU didlem je chlorid uhličitý, benzen, toluen anebo parafin a extrakčním činidlem je dikarbolid o složení HCo (1,2—B9C2HhXti~h )2, kde h = 3,4 až 11 a X označuje atom chloru nebo bromu, nebo o složení HCofCsFU) (1,2—B9C2Hl0)2.'