Хроматография в разделении стабильных изотопов
Аннотация
Рассмотрены возможности применения хроматографических методов для разделения стабильных изотопов, таких как изотопы водорода, лития, бора, азота. Достоинства этих методов по сравнению с традиционными физико-химическими системами газ-жидкость, в основном применяемых для разделения изотопных смесей, заключаются в том, что величины ВЭТС меньше, остановка процесса даже на достаточно длительное время не приводит к фатальному изменению распределения разделяемых компонентов по слою, обычно не требуются особые температурные режимы. В то же время в большинстве случаев эти методы пока не смогли составить существенную конкуренцию традиционным технологиям разделения стабильных изотопов методами ректификации и химического изотопного обмена в системах газ - жидкость. Это связано с их периодичностью, необходимостью использовать большие количества вспомогательных реактивов и недостаточно высокой производительностью. Поэтому в проводимых исследованиях по применению хроматографических методов для разделения изотопов стараются решить эти проблемы. Наибольшие успехи были достигнуты при разделении смесей диводородов хроматографическими методами, что находит применение при создании технологий подготовки и регенерации топлива для термоядерного синтеза, получения особо чистых ди-водородов для метрологических исследований.
Скачивания
Литература
Czvet M.S. O novoj kategorii ad-sorbcionny`kh yavlenij i o prilozhenii ix k bio-khimicheskomu analizu. Trudy` Varshavskogo obshhestva estestvoispy`tatelej, otd. biologii. 1903; 14: 20-29. (In Russ.)
Senchenkova E.M. Mixail Semyono-vich Czvet. 1872-1919. AN SSSR. M., Nauka, 1973. 307 s. (In Russ.)
Senchenkova E.M. M.S. Czvet – soz-datel` khromatografii. M., Yanus-K. 1997, 440 p. (in Russ.).
http://www.ehp-atom.ru/produkciya/stabilnye-izotopy/
Proizvodsvo izotopnoy konstrukzii https://www.ecp.ru/activity/nuclear/isotope
Nishizawa K., Watanabe H., Ishino S.I., Shinagawa M. Lithium isotope-separation by cryptand (2B, 2, 1) polymer. J. Nucl. Sci. Technol. 1984; 21(2): 133-138.
Polevoj A.S. Razdelenie i ispol`zovanie stabil`ny`kh izotopov bora. Itogi nauki i texniki. Radioximiya. Yadernaya texnologiya. Vol.2: M., VINITI. 1990. 196 p. (in Russ.)
Chabak A.F., Polevoj A.S. Izotopy` v reaktorostroenii. In: Izotopy`: svojstva, poluchenie, primenenie. Vol. 2. (Red. Baranov V.Yu.) M. Fizmatlit, 2005: 192. (in Russ.)
Baranov V.Yu., Dyad`kin A.P., Malyuta D.D. et al. Lazerny`j razdelitel`ny`j kompleks «Uglerod». 4-ya Vserossijskaya (mezhdunarodnaya) nauchnaya konferenciya “Fiziko-khimicheskie processy` pri selekcii atomov i molekul”. Zvenigorod. 4-8 oktyabrya 1999 g. Sbornik dokladov, CzNIIATOMINFORM: Troiczk, Moskovskaya oblast`. Tezisy. 11-15. (in Russ.)
Andreev B.A., Zel`venskij Ya.D., Katal`nikov S.G. Razdelenie stabil`ny`kh izotopov fiziko-khimicheskimi metodami. M., Energoatomizdat. 1982. 205 p.
Borisevich V.D., Khoroshilov A.V., Gorshkov V.I., Ivanov V.A. Comparative estimation of separation methods for production of highly enriched isotope of nitrogen-15. In: Separation Phenomena in Liquid and Gases. Seventh workshop proceed-ings. (Ed.: V.D. Borisevich) M. Moscow Engi-neering Physics Institute. 2000: 218. (In Russ.)
Spedding F.H., Powell J.E., Svec H.J. A laboratory method for separating nitrogen isotopes by ion exchange. J. Am. Chem. Soc. 1955; 77(23): 6125-6132.
Gorshkov V.I., Chumakov V.A., Boeva V.V. Ionoobmennoe razdelenie izotopov azota. Zhurn. fiz. khimii. 1968; 12: 3077-3080. (in Russ.)
Blum J.M., Marteau S. Separation of boron isotopes. Energie Nucleaire. 1972; 14(1): 33-37.
Gluekauf E., Kitt A. Hydrogen isotope separation by chromatography. Proc. of the Int. Symposium on Isotope Separation. North-Holland Amsterdam, 1957. (Eds.: J. Kistemak-er, J. Bigeleisen, A.O. Nier). New York: Wiley-Interscience. 1958: 210-226. 16. Fukada S., Fujiwara H. Comparison of chromatographic methods for hydrogen isotope separation by Pd beds. J. Chromat. A. 2000; 898: 125-131.
Lässer R., Bell A.C., Bainbridge N., Brennan D., Dörr L., Hemmerich J.L., Knipe S., Stagg R. The preparative gas chromato-graphic system for jet active gas handling sys-tem – tritium commissioning and use during and after DTE1. Fusion Eng. Design. 1999.; 47: 301-309.
Taylor T.I.; Ure H.C. On the electrolyt-ic and chemical exchange methods for the sep-aration of the lithium isotopes. J. Chem. Phys. 1937; 5: 597-598.
Glueckauf E., Barker K., Kitt G. Theo-ry of chromatography. 8. The separation of lith-ium isotopes by ion exchange and of neon iso-topes by low-temperature adsorption columns. Discuss Faraday Soc. 1949; 7: 199-213.
Hagiwara Z., Takakura Y. Enrichment of 6Li by ion exchange. J. Nucl. Sci. Technol. 1969; 6(3): 153-154.
Hagiwara Z. Enrichment of stable iso-topes. Theoretical treatment of ion - exchange systems used for lithium isotope separation. J. Nucl. Sci. Tech. 1969; 6(9): 508-513.
Oi T., Kawada K., Hosoe M., Ka-kihana H. Fractionation of lithium isotopes in cation-exchange chromatography. Sep. Sci. Tech. 1991; 26(10-11): 1353-1375.
Mikes J., Durisova J., Jelınek L. En-richment of lithium isotope 6Li by ion ex-change resin with specific particle size. J. Ra-dioanal. Nucl. Chem. 2017; 312(1): 13-18.
Chumakov V.F., Gorshkov V.I., Tol-machev A.M., Fedorov V.A. O vozmozhnosti ispol`zovaniya sinteticheskix ceolitov dlya razdeleniya izotopov litiya. Vest. Mosk. un-ta. Khimiya. 1969; 5: 22-24. (in Russ.)
Isupov V.P., Mitrofanova R.P., Chupaxina L.E`., Lyaxov N.E`., Aleksandrov A.B., Belozerov I.M. Koe`fficienty` razdeleni-ya izotopov litiya pri ximicheskom izotopnom obmene. Khimiya v interesax ustojchivogo razvitiya. 2001; 9: 183-198. (in Russ.)
Bajramov V.T., Tolmachev A.M., Xlebnikov S.G., Fedorova N.N, Afonin V.V, Gorshkov V.I. Sposob razdeleniya izotopov azota. Pat. RF №1443259. 1986. (in Russ.)
Tolmachev A.M., Egorov E.H., Raz-madze A.A., Kryuchenkova N.G. Termoka-taliticheskoe vosstanovlenie sernoj kisloty` metanom. Vest. Mosk. un-ta. Khimiya. 1999; 40(2): 88-89. (in Russ.)
Egorov E.N., Tolmachev A.M., Raz-madze A.A., Zueva N.N. Vosstanovlenie sernoj kisloty` metanom v reaktore s dvizhush-himsya sloem katalizatora. Vest. Mosk. un-ta. Khimiya. 1999; 40(2): 86-88. (in Russ.)
Basmadjian D. The separation of H2 and D2 by moving bed adsorption: corrobora-tion of adsorber design equations. San. J. Chem. Eng. 1963; 41(6): 269-272.
Clayer A., Agneray L., Vandenbussche G., Petel P. Preparation des isotopes l'hydro-gene par chromatographie en lit mobile. Z. Anal. Chem. 1968; 236: 240-249.
Andreev B.M., Polevoj A.S. Nepre-ry`vnoe protivotochnoe razdelenie izotopov vodoroda v sisteme «vodorod – palladij». Zhurn. fizich. Khimii. 1982; 56: 349-352. (in Russ.)
Sağlam G., Özdural A.R. Boron iso-topes enrichment via continuous annular chro-matography. Boron. 2016; 1(1): 20-27.
Broughton D.B., Gerhold G.G. Contin-uous sorption process employing fixed bed of sorbent and moving inlets and outlets. US Pa-tent. 2,985,589. 1961.
Ruthven D.M., Ching C.B. Counter-current and simulated counter-current adsorp-tion separation processes. Chem. Eng. Sci. 1989; 44(5): 1011-1038.
Kruglov A.V., Andreev B.M. Pojidaev Y.E. Continuous isotope separation in systems with solid. II. Separation of nitrogen isotopes with use of ion-exchange resin. Sep. Sci. Techn. 1996; 31(4): 471-490.
Rozenkevich M.B., Perevezencev M.B. Razdelenie izotopov vodoroda pri vy`sokoj koncentracii tritiya v smesi metodami khromatografii i gipersorbcii. Vzaimodejstvie izotopov vodoroda s konstrukcionny`mi mate-rialami . IHISM ́21: Sb. dokladov 7-j Mezhd. konf. i 14-j Mezhd. shkoly` molody`x ucheny`x i specialistov im. A. A. Kurdyumova (Red.: A.A. Yuximchuka). Sarov: FGUP «RFYaCz-VNIIE`F». 2022. 261 p. (in Russ.)
Parbuzin V.S., Yakovlev V.A., Luky-anov A.A., Leshchev Y.A. Cryoadsorption as universal route to dihydrogens of high and ul-trahigh individual purity. Ars Separatoria Acta. 2003; 2: 84-96.
Parbuzin V.S., Yakovlev V.A. MGU-DETRA – mnogocelevaya gazorazdelitel`naya ustanovka dlya polucheniya adsorbciej vy`sokoobogashhenny`x dejteriya i tritiya. Vestn. Mosk. un-ta. Khimiya. 2003; 44(5): 299-303. (in Russ.)
