Электролитические методы определения урана. Жерин И.И - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

18
Электролитическое восстановление уран в сернокислых средах
протекает по схеме:
- катодные реакции:
UO
2
2+
+ 2ē + 4H
+
= U
4+
+ 2H
2
O, (25)
U
4+
+ ē = U
3+
; (26)
- анодные реакции:
H
2
O – 2ē = 2H
+
+ 1/2O
2
. (27)
В кислой среде на катоде уранил-ион восстанавливается до U
4+
, а в
нейтральной осаждается диоксид урана. Недостаточная кислотность раствора
не приводит к разрыву связи уран – кислород, почему на катоде и будет
выделяться осадок твердого гидратированного диоксида урана.
Вследствие этого электролиз растворов, содержащих уранил-ионы,
следует проводить в таких условиях, чтобы избыток свободной кислоты был
достаточен для восстановления урана до ионного состояния в форме U
4+
.
На электролитическое выделение примесей оказывает влияние целый
ряд факторов. С увеличением кислотности увеличивается время,
необходимое для электроосаждения железа, хрома, марганца, молибдена и
никеля. Например, увеличение кислотности с 1 до 5 г-экв/л вдвое
увеличивает продолжительность полного восстановления железа по реакции:
Fe
3+
+ ē = Fe
2+
, (28)
Fe
2+
+ 2ē = Fe. (29)
Увеличение температуры резко уменьшает скорость выделения примесей.
Присутствие в электролите больших количеств урана также замедляет
электролитическое выделение железа и почти полностью предотвращает
осаждение хрома и молибдена. Это объясняется затратой времени,
необходимого для протекания реакции (25), а также действием урана как
окислительно-восстановительного буфера.
Увеличение плотности тока влечет за собой увеличение скорости
выделения таких элементов» как железо, хром, молибден, однако при
больших плотностях тока появляется интенсивное газовыделение и
происходит разбрызгивание электролита.
Электролиз разбавленных сернокислых растворов обеспечивает
количественное выделение Bi, Cd, Cr, Co, Ga, Ge, Mn, In, Ir, Fe, Hg, Mo, Ni,
Pd, Pt, Po, Re, Rh, Ag, Tl, Sn, Zn, As, Pb, Os, Se. Сурьма и рутений выделяются
не полностью.
Мешающее действие на процесс оказывают хлорид-, нитрат- и фосфат-
анионы.
К недостаткам этого метода выделения примесей из уран-содержащих
растворов следует отнести невозможность отделения таких, часто
сопутствующих, примесей, как алюминий, титан и ванадий.
В большинстве случаев электролиз ведут на ртутном катоде. Кроме
задачи выделения примесей этот метод может быть использован и в

Страницы