Изучение физико-химических и сорбционных свойств гексацианоферратов никеля и железа по отношению к цезию

  • Владимир Сергеевич Семенищев Уральский федеральный университет, Екатеринбург
  • Артемий Александрович Пьянков Уральский федеральный университет, Екатеринбург
  • Виктор Павлович Ремез ООО НПП «Эксорб», Екатеринбург
  • Юрий Дмитриевич Афонин Уральский федеральный университет, Екатеринбург
  • Александр Федорович Никифоров Уральский федеральный университет, Екатеринбург
Ключевые слова: жидкие радиоактивные отходы, цезий, гексацианоферраты, сорбция.

Аннотация

Очистка различных жидких сред от техногенных радионуклидов является важной технологической задачей, для решения которой часто используются сорбционные методы. Целью данной работы было изучение физико-химических и сорбционных характеристик образцов чистых гексациано-
феррата железа (образцы 1 и 2) и гексацианоферрата никеля (образцы 3 и 4) по отношению к радио-
нуклидам цезия. Показано, что с точки зрения гранулометрического состава, влияющего на скорость
седиментации и легкость фильтрации, гексацианоферраты железа имеют технологическое преимущество перед гексацианоферратами никеля благодаря тому, что последние содержат большее количество мелкой фракции (0.5-10 мкм). Результаты термогравиметрического анализа и дифференциального термического анализа показали, что нижний предел температурной стабильности для всех изученных сорбентов составляет не менее 200°С, что позволяет беспрепятственно сушить насыщенные сорбенты при температуре 100-150°С. При этом гексацианоферраты никеля обладают несколько большей термической стабильностью по сравнению с гексацианоферратами железа. На модельных растворах показано отсутствие влияния рН раствора сорбцию цезия гексацианоферратами никеля и железа в диапазоне от 0.5 до 11.5. Коэффициенты распределения цезия во всем изученном интервале рН варьируются от 3·104 до 3·105 см3/г. Изучено влияние концентрации натрия и калия на сорбцию цезия гекса-цианоферратами никеля и железа при содержании ионов Na+ и K+ до 2.5 моль/дм3. Показано, что сорбция цезия гексацианоферратами железа не зависит от концентрации натрия и калия, тогда как коэффициенты распределения цезия для гексацианоферратов никеля незначительно снижаются при концентрациях натрия и калия более 1 моль/дм3. При этом коэффициенты распределения цезия при любых изученных условиях составляют не менее 104 см3/г. Таким образом, изученные гексациано-ферраты можно рекомендовать для извлечения цезия из широкого спектра среднеактивных ЖРО, содержащих цезий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Милютин В.В., Некрасова Н.А., Харитонов О.В., Фирсова Л.А. и др. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2016. Т. 16. № 3. С. 313-322.
2. Кутергин А.С., Бетенеков Н.Д., Недобух Т.А., Воронина А.В. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2006. Т. 6. № 6. С. 1198-1202.
3. Коноплева И.В. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2016. Т. 16. № 4. С. 446-456.
4. Леонтьева Т.Г., Москальчук Л.Н., Баклай А.А., Маковская Н.А. // Сорбционные и
хроматографические процессы. 2018. Т. 18. № 5. С. 726-735.
5. Egorin А., Palamarchuk M., Tokar E., Tutov M. et al. // Radiochim. Acta. 2017. Vol. 105. Issue 2. pp. 121-127.
6. Свешникова Д.А., Хамизов Р.Х., Рабаданов К.Ш., Амиров А.М. и др. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2015. Т. 15. №. 4. С. 478-485.
7. Стрелко В.В., Милютин В.В., Гелис В.М., Псарева Т.С. И др. // Радиохимия. 2015. Т. 57. № 1. С. 64-68.8. Милютин В.В., Некрасова Н.А., Яничева Н.Ю., Калашникова Г.О. и др. // Радиохимия.
2017. Т. 59. № 1. С. 59-62.
9. Kumar V., Sharma J.N., Achuthan P.V., Hubli R.C. // J Radioanal Nucl Chem. 2014. Vol. 299. Issue 3. pp 1547-1553.
10.Kamenik J., Dulaiova H., Sebesta F., Stastna K. // J. Radioanal Nucl Chem. 2013. Vol. 296. Issue 2. pp. 841-846.
11.Воронина А.В., Ноговицына Е.В., Бетенеков Н.Д. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2006. T.6. № 6. С. 960-964.
12.Авраменко В.А., Железнов В.В., Сокольницкая Т.А., Чередниченко А.И. и др. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2006. T.6. № 6. С. 899-904.
13.Pike S.M., Buesseler K.O., Breier C.F., Dulaiova H. et al. // J Radioanal Nucl Chem.
2013. Vol. 296. Issue 1. pp. 369-374.
14.Shady S.A. // J Hazard Mater. 2009. Vol. 167. pp. 947-952.
15.El-Naggar I.M., Zakaria E.S., Ali I.M., Khalil M. et al. // J. Environ Radioact. 2012. Vol. 112. pp. 108-117.
16.Вольхин В.В., Колесова С.А., Зильберман М.В., Онорин С.А. // Журнал неорганической химии. 1971. № 6. С. 1611-1613.
17.Золотов Ю. А., Дорохова Е. Н., Фадеева В. И. Основы аналитической химии. М. Высшая школа. ч. 1. 1999. 351 с.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Владимир Сергеевич Семенищев, Уральский федеральный университет, Екатеринбург

доцент кафедры радиохимии и прикладной экологии, к.х.н., доцент, Уральский федеральный университет, Екатеринбург

Артемий Александрович Пьянков, Уральский федеральный университет, Екатеринбург

магистрант кафедры радиохимии и прикладной экологии, Уральский федеральный университет, Екатеринбург

Виктор Павлович Ремез, ООО НПП «Эксорб», Екатеринбург

директор ООО НПП «Эксорб», д.т.н., Екатеринбург

Юрий Дмитриевич Афонин, Уральский федеральный университет, Екатеринбург

доцент кафедры редких металлов и наноматериалов, к.т.н., доцент, Уральский федеральный университет, Екатеринбург

Александр Федорович Никифоров, Уральский федеральный университет, Екатеринбург

профессор кафедры радиохимии и прикладной экологии, д.х.н., профессор, Уральский федеральный университет, Екатеринбург

Опубликован
2020-02-12
Как цитировать
Семенищев, В. С., Пьянков, А. А., Ремез, В. П., Афонин, Ю. Д., & Никифоров, А. Ф. (2020). Изучение физико-химических и сорбционных свойств гексацианоферратов никеля и железа по отношению к цезию. Сорбционные и хроматографические процессы, 20(1), 54-63. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2020.20/2380