JP4111339B2 - 塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整方法およびその装置 - Google Patents
塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整方法およびその装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4111339B2 JP4111339B2 JP2004048271A JP2004048271A JP4111339B2 JP 4111339 B2 JP4111339 B2 JP 4111339B2 JP 2004048271 A JP2004048271 A JP 2004048271A JP 2004048271 A JP2004048271 A JP 2004048271A JP 4111339 B2 JP4111339 B2 JP 4111339B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chloride
- ions
- molten salt
- dissolved ions
- counter electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
特に、使用済核燃料中の核分裂生成物や未燃焼ウラン等に含まれる金属元素イオンにおいては、塩化物溶融塩中で複数の価数を取り得るものがあり、吸光度等の光学的手法を用いてイオンの価数ごとに吸光スペクトルデータを得るためには、対象とするイオンの価数に揃えて測定しなければならない。
しかしながら、試薬やガスを塩化物溶融塩中へ供給した場合には、試薬からの二 次生成物や残留する試薬によって、光の吸収、電極表面の腐食や付着等の影響が認められるという問題があった。
また、電極を塩化物溶融塩中へ直接浸漬して電解した場合には、電極材料からの溶解物等による影響が認められるという問題があった。
図6および図7は、作用極1と対極2を塩化物溶融塩3中に直接浸漬して両電極1、2間に直流電流を印加することにより溶融塩中の溶存イオンMn+を酸化または還元する反応を模式的に説明するものである。
また、作用極1の電極材料Lが溶融塩3中へイオンL+として溶解し、この溶解したイオンL+が対極2で析出して微粒子Lとなって溶融塩3中を浮遊する。さらに、溶融塩3のアルカリ金属元素の陽イオンAE+が対極2に析出してこの析出物AEが溶存イオンMn+を還元(B2:Mn+→1/nM)して析出させる。その結果、酸化対象の溶存イオンMn+以外のイオンL+の混入や、析出粒子(L、1/nM)等による溶融塩3の濁りが生じるといった問題があった。
また、対極2の電極材料Lが溶融塩3中へイオンL+として溶解し、この溶解したイオンL+が作用極1で析出して微粒子Lとなって溶融塩3中を浮遊する。さらに、溶融塩3の塩素イオン(Cl-)が対極2で発生し、対極材料Lを酸化(A3:L→L+)して溶解させる。その結果、還元対象の溶存イオンMn+以外のイオンL+等の混入や、析出粒子L等による溶融塩3の濁りが生じるといった問題があった。
作用極1および対極2の材質としては、グラファイト、グラッシィカーボン等の耐塩化物性の炭素系材料が好ましく使用できる。金属材料を用いた場合には、電解電流により隔膜として機能する片閉管4a、4bが変質し、破損するおそれがある。金、白金、銀、タングステン、モリブデン等の金属材料からなる電極は、電解電流が小さい条件にのみ適用できる。
また、作用極1の電極材料Lは溶融塩中へイオンL+として溶解するが、片閉管4a内側の溶融塩3a中に留まるため、対極2側で析出して微粒子Lとなることはない。そのため、溶存イオン以外の異物混入や濁りの発生を効果的に防止することができる。
また、対極2の電極材料Lは溶融塩中へイオンL+として溶解するが、片閉管4b内側の溶融塩3b中に留まるため、作用極1側で析出して微粒子Lとなることはない。そのため、溶存イオン以外の異物混入や濁りの発生を効果的に防止することができる。
また、作用極と対極の他に照合極を配設して、照合極と作用極との間の電位差を制御する場合には、溶存イオンのより正確な価数調整を行うことができ、溶存イオンの価数割合を調整することも可能となる。
2 :対極
3 :溶存イオンを含む塩化物溶融塩
3a−3c:片閉管内の塩化物溶融塩
4a−4c:隔膜として機能する片閉管
5 :照合極
7 :銀コイル
10 :溶存イオンを含む塩化物溶融塩の容器
Claims (8)
- 複数の価数を取り得る溶存イオンを含む塩化物溶融塩中に、高温で導電性を示す耐熱ガラス、ムライトまたは石英の高温導電性材料からなる隔膜を介して作用極を浸漬するとともに、高温で導電性を示す耐熱ガラス、ムライトまたは石英の高温導電性材料からなる隔膜を介して対極を浸漬してなり、かつ
上記作用極と上記対極との間に直流電圧を印加して電解することによって、上記塩化物溶融塩を構成するイオンが浸透して導電性を示す上記隔膜の表面にて、上記溶存イオンを酸化または還元することを特徴とする塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整方法。 - 複数の価数を取り得る溶存イオンを含む塩化物溶融塩中に、作用極を浸漬するとともに、高温で導電性を示す耐熱ガラス、ムライトまたは石英の高温導電性材料からなる隔膜を介して対極を浸漬してなり、かつ
上記作用極と上記対極との間に直流電圧を印加して電解することによって、上記作用極にて上記溶存イオンを還元するとともに、上記塩化物溶融塩を構成するイオンが浸透して導電性を示す上記隔膜の表面にて酸化される上記溶存イオンを、上記隔膜によって上記対極の溶解イオンから隔離することを特徴とする塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整方法。 - 前記塩化物溶融塩中にさらに照合極を浸漬し、照合極と作用極との間の電位差を制御しながら電解することを特徴とする請求項1または2に記載の塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整方法。
- 前記塩化物溶融塩が、アルカリ金属元素と塩素からなる塩化物、アルカリ土類金属元素と塩素からなる塩化物またはこれらの混合物からなり、前記溶存イオンが、ランタニド系列元素のイオン、アクチニド系列元素のイオンおよびアクチニド系列元素の酸化物イオンからなる群から選ばれる一種または二種以上のイオンであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整方法。
- 前記対極側隔膜の内側の対極が浸漬される塩化物溶融塩中に、溶存イオンを酸化する場合には、塩化物溶融塩のアルカリ金属元素またはアルカリ土類金属元素の陽イオン析出電位よりも高い酸化還元平衡電位を有する物質を混合し、溶存イオンを還元する場合には、塩化物溶融塩からの塩素発生電位よりも低い酸化還元平衡電位を有する物質を混合することを特徴とする請求項4に記載の塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整方法。
- 複数の価数を取り得る溶存イオンを含む塩化物溶融塩を収容した耐熱性・耐塩化物性容器と、前記容器内の塩化物溶融塩中に浸漬された高温で導電性を示す耐熱ガラス、ムライトまたは石英の高温導電性材料製隔膜からなる第1の片閉管および第2の片閉管と、第1の片閉管内に収容した塩化物溶融塩中に浸漬された作用極と、第2の片閉管内に収容した塩化物溶融塩中に浸漬された対極と、作用極と対極との間に直流電圧を印加する直流電源とからなり、かつ
上記第1の片閉管および第2の片閉管は、作用極と対極との間に直流電圧を印加することによって、上記塩化物溶融塩を構成するイオンが浸透して導電性を示し、かつ上記第1の片閉管は、その表面にて上記溶存イオンを酸化可能又は還元可能に設けられていることを特徴とする塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整装置。 - 複数の価数を取り得る溶存イオンを含む塩化物溶融塩を収容した耐熱性・耐塩化物性容器と、前記容器内の塩化物溶融塩中に浸漬されて、上記溶存イオンを還元する陰極として用いる作用極と、前記容器内の塩化物溶融塩中に浸漬された高温で導電性を示す耐熱ガラス、ムライトまたは石英の高温導電性材料製隔膜からなる片閉管と、この片閉管内に収容した塩化物溶融塩中に浸漬された対極と、前記作用極と対極との間に直流電圧を印加する直流電源とからなり、かつ
上記片閉管は、作用極と対極との間に直流電圧を印加することによって、上記塩化物溶融塩を構成するイオンが浸透して導電性を示し、かつその外表面にて酸化される溶存イオンを、上記対極の溶解イオンから隔離するように設けられていることを特徴とする塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整装置。 - 前記容器内の塩化物溶融塩中に浸漬された照合極をさらに有し、照合極と作用極との間の電位差を制御しながら電解することを特徴とする請求項6または7に記載の塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004048271A JP4111339B2 (ja) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | 塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004048271A JP4111339B2 (ja) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | 塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整方法およびその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005240071A JP2005240071A (ja) | 2005-09-08 |
JP4111339B2 true JP4111339B2 (ja) | 2008-07-02 |
Family
ID=35022112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004048271A Expired - Fee Related JP4111339B2 (ja) | 2004-02-24 | 2004-02-24 | 塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整方法およびその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4111339B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6823314B2 (ja) * | 2016-11-22 | 2021-02-03 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 希土類金属の回収方法、溶融塩電解装置及びバイポーラー電極型隔膜 |
-
2004
- 2004-02-24 JP JP2004048271A patent/JP4111339B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005240071A (ja) | 2005-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Nagai et al. | Redox equilibrium of U4+/U3+ in molten NaCl-2CsCl by UV-Vis spectrophotometry and cyclic voltammetry | |
Tsuruta et al. | Stabilized ceramic membrane electrodes for the measurement of pH at elevated temperatures | |
EP3507599B1 (en) | Determination of analytes using electrochemically active indicator species as reactants | |
Stockmann et al. | Interfacial Complexation reactions of Sr2+ with octyl (phenyl)‐N, N‐diisobutylcarbamoylmethylphosphine oxide for understanding its extraction in reprocessing spent nuclear fuels | |
Harrington et al. | Absorption spectra in molten salts | |
US10872705B2 (en) | Electrochemical cells for direct oxide reduction, and related methods | |
Huiliang et al. | Carbon fibre electrodes in flow potentiometric stripping analysis | |
Lambert et al. | Preparation of uranium (III) in a molten chloride salt: a redox mechanistic study | |
JP4928917B2 (ja) | 使用済み酸化物原子燃料の還元装置及びリチウム再生電解装置 | |
Nagai et al. | Study on Redox Equilibrium of UO2 2+/U2+ in Molten NaCl-2CsCl by UV-Vis Spectrophotometry | |
JP3398221B2 (ja) | イオン性溶融物における酸素分圧の電気化学的な測定用の照合電極 | |
Bard | Electroanalysis and coulometric analysis | |
JP4111339B2 (ja) | 塩化物溶融塩中の溶存イオンの価数調整方法およびその装置 | |
de Queiroz et al. | Real time monitoring of in situ generated hydrogen peroxide in electrochemical advanced oxidation reactors using an integrated Pt microelectrode | |
Aoyagi et al. | Plutonium and uranium ion determination and differentiation based on twin electrode flow coulometry | |
Zhang et al. | Square wave voltammetry for real time analysis of minor metal ion concentrations in molten salt reactor fuel | |
US11215579B2 (en) | Method for cleaning, conditioning, calibration and/or adjustment of an amperometric sensor | |
Williams et al. | Voltammetry measurements in lithium chloride-lithium oxide (LiCl–Li2O) salt: An evaluation of working electrode materials | |
US20230392274A1 (en) | Reference Electrode for Molten Salts | |
Kitatsuji et al. | Transfer of actinide ion at the interface between aqueous and nitrobenzene solutions studied by controlled-potential electrolysis at the interface | |
Uehara et al. | Spectroelectrochemistry and electrochemistry of europium ions in alkali chloride melts | |
Yang et al. | Microelectrode voltammetric analysis of samarium ions in LiCl–KCl eutectic molten salt | |
KR101492609B1 (ko) | 전극 및 그 제조 방법 | |
Sharma et al. | Coulometry for the determination of uranium and plutonium: past and present | |
Gilbert et al. | Voltametric, Amperometric, and Other Electrochemical Analyzers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061116 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20061116 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070903 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071023 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071221 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20071221 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20071225 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080304 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080402 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120418 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |