Радиохимия. ВСЕ ЛЕКЦИИ РХ 7 СЕМЕСТР. Содержание лекции

• Название: Содержание лекции
• Анкор: Радиохимия
• Дата: 01.03.2022
• Размер: 2.62 Mb.
• Имя файла: ВСЕ ЛЕКЦИИ РХ 7 СЕМЕСТР.pptx
• Тип: Лекции; #378426
• страница: 14 из 18

Kк = /С0 Kк = Kd / (1+ Kd [m])

При количественном концентрировании Kк = Qп / Qк

Коэффициент очистки (Kоч) показывает, во сколько раз уменьшается концентрация компонента после выполнения операций по его удалению

Kоч = С0 / Ср = 1/ (1 - S) Kоч = 1 + ε Kоч = 1+ Kd [m]

В случае многостадийного процесса общее значение степени извлечения:

Sобщ = , где N - число стадий, S i – выход на i-той стадии.

Выводы

Дана характеристика методам межфазного распределения.

Приведены определения и способы расчета количественных характеристик процессов межфазного распределения: степени извлечения, распределительного отношения, коэффициента распределения, коэффициента разделения, коэффициента концентрирования, коэффициента очистки.

Приведена классификация методов межфазного распределения.

Лекция 7

СТАТИКА

МЕЖФАЗНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

МИКРОКОМПОНЕНТОВ-РАДИОНУКЛИДОВ

Содержание лекции

Статика межфазного распределения при катионообменном механизме извлечения.

Вывод гиперболической изотермы на основании закона действующих масс (изотерма Ленгмюра). Линейная изотерма (изотерма Генри).

Влияние [m] на равновесное распределение микрокомпонента между фазами для случая коллектора в H+ - форме. Лабильные и инертные системы.

Влияние концентрации фонового электролита.

Влияние концентрации лиганда.

Влияние величины рН водного раствора: для случая поглотителя в форме катиона солевого фона; для случая поглотинетя в Н+ форме.

Возможности разделения радионуклидов.

Ионный обмен с участием неорганических сорбентов

Реакции катионного обмена

где Мz+ - катион сорбата-микрокомпонента с зарядом z+; R- - полианион матрицы сорбента (гидроксида, оксисульфида, оксифосфата, ферроцианида и т.п.); Э+ ≡ H+, K+, Na+, NH4+ и т.п. - ионо- обменивающийся катион, входящий в структуру сорбента (в общем случае может иметь любой заряд Эz+).

Реакции анионного обмена

где Lm- - анионы раствора, в том числе анионные формы сорбата микрокомпонента, R+ - поликатион матрицы сорбента; А- ≡ OH-, HS-, H2PO4-, HSO4- и т.п. - обменивающиеся анионы, входящие в структуру сорбента (в общем случае - Ay-).

Статика межфазного распределения

При анализе статики межфазного распределения радионуклидов следует различать термодинамическое и эмпирическое равновесие. В первом случае критерием установления равновесия является минимум термодинамического потенциала, во втором случае - практическая независимость от времени непосредственно измеряемых в опыте параметров.
Зависимость степени сорбции от времени.

На величину коэффициента распределения в общем случае влияют следующие факторы:

Kd = Kd ( CM, Cэ, pH, [m], T, ΔG0),

где Cэ - концентрация катиона фонового электролита ЭyАx в водном растворе; Т-температура; ΔG0 - свободная энергия Гиббса и др.

Влияние концентрации сорбата

Предположим, что процесс межфазного распределения протекает по реакции катионного обмена:

В соответствии с законом действующих масс термодинамическую константу равновесия реакции можно записать в виде:

где a = fC - термодинамическая активность, здесь f - коэффициент активности.

Выразим коэффициент распределения и предположим, что в качестве противоиона выступает Н+:

Изотерма Генри

Условия выполнения изотермы Генри:

• Сорбцию ведут из разбавленных растворов, следовательно, fM = const.
• Взаимодействия в твердой фазе не происходит, следовательно .
• рН = const.

Изотерма Генри:

Изотерма Ленгмюра

Теория Ленгмюра является фундаментальным вкладом в учение о сорбции. Наиболее сильное отклонение от закона Генри связаны с ограниченностью доступной поверхности сорбента. Это положение уточняется следующими допущениями:

• Сорбция локализована на отдельных сорбционных центрах, каждый из которых взаимодействует только с одной молекулой сорбата.
• Сорбционные центры энергетически эквивалентны.
• Сорбированные молекулы не взаимодействуют друг с другом.