Синтез гексафторида технеция Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

нить образованием слоя задержанных частиц на поверхности и в объеме фильтрующего материала и повышением роли ситового эффекта в процессе задержки дисперсных частиц.

хг Характеристики фильтрацион-

100 \ " ных материалов, полученных из отхо-

дов полиэтилена и полипропилена, заметно выше, чем у волокон, полу-90 [ * чеиных из товарных полимеров, что,

вследствие высокотемпературного способа получения волокон на воздухе, может объясняться структурными _^_____ изменениями на молекулярном уровне. Это связано с увеличением удельной поверхности и поверхностной энергии получаемого полимерного

к" ^

и о Я S*

о

л х а С и н О

0,01

0,035 Линейная сюрсхль, м/с

0,06

Рис. 2. Влияние линейной скорости газа на эффективность очистки газовых выбросов от диоксида кремния при толщине слоя фильтрующей перегородки 2 мм, диаметре фильтра 50 мм, плотности укладки волокнистого материала в фильтре 250 г/м~'

волокна, а также появлением на его поверхности карбонильных и гидро-ксильных функциональных групп, которые придают волокну свойства ионообменников.

Предлагаемые волокнистые материалы по своим физико-химическим характеристикам выгодно отличаются от традиционно применяемых и поэтому могут быть рекомендованы для использования в системах субмикронной очистки воздуха от загрязнителей природного и антропогенного происхождения. Высокая стойкость этих волокнистых полимерных материалов ко всем видам ионизирующих излучений показывает прямую целесообразность их использования в атомной промышленности.

Литература

1. Патент РФ №2160332, МКИ 7 D 01. Установка для получения волокнистого материала из утиля и отходов термопластов / В.В. Бордунов, B.C. Дмитриев, Г.Н. Гладышев, И.А. Соболев, Н.С. Ин-даков. Опубл. 10.12.2000 в БИ, №> 34.

2. Теория формования химических волокон / Под ред. А.Т.Серкова. - М.: Химия, 1975. 280с.

УДК 661.15:022.402

СИНТЕЗ ГЕКСАФТОРИДА ТЕХНЕЦИЯ И.И. Жерин, Е.И. Сачкова, Ю.Б. Торгунаков*, В.Ф. Усов, А.Ю. Водянкин

Томский политехнический университет,

*

ФГУП "Сибирский химический комбинат"

Описана лабораторная схема синтеза х^ексафторида технеция из элементных фтора и технеция. Показано, что при температуре 400 °С при трехкратном избытке фтора в замкнутом объеме в течение трех часов получен гексафторид технеция. Выход продукта составил 66,5 % мае. от теоретического, что связано с образованием побочного продукта пентафторида технеция.

В тепловыделяющих элементах энергетических реакторов с глубоким выгоранием через год после разгрузки реактора содержится достаточно много продуктов

деления урана, одним из которых является изотоп Тс", Основной технологией переработки твелов является водно-экстракционная технология. При этом основная масса продуктов деления оказывается в сбросных растворах. Небольшие количества некоторых продуктов деления, в частности технеция, остаются в уране и при фторировании до гексафторида урана сопутствуют ему. Установлено, что в гексафториде урана может содержаться до 10-15 мг Тс на 1 кг урана [1]. На этой стадии очистки гексафторида урана возможны сорбционные методы.

Для разработки приемлемого сорбента необходимо провести лабораторные исследования, для чего возникает задача синтеза гексафторида технеция, необходимого для приготовления модельных смесей с гексаф горидом урана.

Синтез гексафторида технеция [2] проводится фторированием порошка металлического технеция элементным фтором по реакции, которую можно представить уравнением

Тс(мет) + Зр2(газ) Тср6(газ) • С1)

Получение ТсЬ'б проводили на лабораторной установке (рис. 1.), выполненной из никеля и меди, сборник гексафторида технеция 4 из нержавеющей стали. В предварительно отпасивированный фтором трубчатый никелевый реактор 1 помещали навеску порошка металлического технеция в пассивированной фтором никелевой лодочке 3. Герметично закрывали реактор. Вакууммировали систему до Ш2 мм рт.ст., напускали в реактор очищенный фтор из ёмкости в трёхкратном избытке (300 мм рт.ст. по оптическому манометру 8). Нагревали трубчатую печь 2 до 400 °С в течение часа и выдерживали ещё два часа при этой температуре. Контроль за температурой осуществлялся с помощью двух ХА - термопар. Одна из них помещалась внутри реактора в непосредственной близости от равновесной зоны с выводом на КВП 1, другая - снаружи реактора с выводом на регулирующий потенциометр КСП 3 - П. За ходом реакции следили по изменению давления по показаниям оптического манометра 8. В газовой фазе наряду с образовавшимся ТсБб находился избыток фтора, поэтому десублимацию в сборник 4, охлаждаемый в спиртовом термостате до - 80 °С, проводили чередуя с десублимацией несколько раз. Избыток фтора улавливался в системе защиты насоса. Затем сборник с ТсРб отсоединяли от системы, нагревали до комнатной температуры, взвешивали и по разности масс определяли выход Тс 1 Затем в сухом боксе в атмосфере азота взвешивали в лодочке остаток желтого цвета. В работе [3] отмечается, что при прямом фторировании металлического технеция образуется необычный продукт жёлтого цвета - пентафторид технеция. Исходя из вышесказанного, материальный баланс по всему процессу фторирования порошка металлического технеция газообразным фтором показал, что выход гексафторида технеция составил 66,5 % мае., остаток на лодочке - 23,4 % мае. и « 10 % мае. составили потери в процессе очистки ТсРб от фтора (десублимация - сублимация). Для оценки чистоты полученного ТсРб по экспериментальным значениям давлений паров ТсБб при различных температурах (0-к374 °С) работы [4] нами выведено уравнение

1845 9

1ё Р = 8,5349 (2)

где Р- давление паров ТсРб, мм рт.ст; Т- температура, К.

Рис. 1. Схема экспериментальной установки синтеза ТеГ„ /-реактор; 2-трубчатая печь; 5-никелевая лодочка; 4-сборник ТсР6; 5— термостат; б-термопара ХА; 7-оптический манометр (0-^10 мм рт.ст.); 8- оптический манометр (О-ьЗОО мм рт.ст.).

Давление паров полученного гексафторида технеция измеряли при комнатных температурах: 17,6 и 19,2 °С в статических условиях на лабораторной установке (рис. 1.). Для этого использовали её узел, ограниченный вентилями ВЗ и В4, т.е. сборник ТсРб и манометры 7, 8. Узел предварительно вакууммировали через В4 при закрытых вентилях В5 и ВЗ. Затем, убрав термостат 5, выдерживали при комнатных условиях в течение 10-12 ч. и, открыв вентиль В5, ещё 5-6 ч. до установления равновесия: твёрдый ТсРб и его пар. Измеренные и рассчитанные по уравнению (2) давления паров Гс1'(, при температурах 17,6 и 19,2 °С представлены в таблице.

Таблица

Температура Давление, мм рт.ст. АР, мм рт.ст. Ошибка, % отн.

°C К рассчитанная экспериментальная

17,6 290,75 153,5 156,0 -2,5 -1,6

19,2 292,35 166,3 168,5 -2,2 -1,3

Из приведённых данных видно, что нами получен гексафторид технеция достаточно высокой чистоты.

Литература

1. Спицын В.И., Кузина А. Ф. Технеций. - М.: Наука, 1981. 147с.

2. SeligH.,Chernick C.L., Malm I.G. II I. Inorg. Nucl. Chem.. 1961. V.19. № 3,4. P. 377.

3. Edwards A.I., Hugill D„ Peacock R.D. H Natire. 1963. V.200. № 672. P. 672.

4. Selig #., Malm I.G. II I. Ynorg. Nucl. Chem. 1962. V.24. P. 641.

SYNTHESIS OF TECHNETIUM I IEXAFLUQRIDE

I.I. Zherin, E.I. Sachkova, Yu.B. Torgunakov*, V.F. Usov, A.Yu. Vodyankin

Tomsk polytechnic university, FSUE "Siberian chemical combine"

Laboratory synthesis scheme of technetium hexafluoride from element fluorine and technetium is described. It is shown, that the technetium hexafluoride was prepared in closed volume at fluorine excess and temperature 400 °C for three hours. The product yield is 66,5 % of theoretical because of technetium penta-fluoride formation.

УДК 546.682.81.832.54-131

СИНТЕЗ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ОКСИДА ИНДИЯ, ЛЕГИРОВАННОГО

ОЛОВОМ

Ю.П. Егоров1, Т.Д. Малиновская1, Е.П. Найден1, В.И. Сачков2, Е.И. Сачкова2

Сибирский физико-технический институт, 2Томский политехнический университет

В работе представлены сравнительные исследования процессов фазообразования и электронных свойств индийоловооксидных материалов, получаемых в различных условиях твердофазного синтеза. Показано, что наиболее оптимальным способом получения материалов с высоким значением концентрации свободных носителей является гидролитический способ с использованием солянокислых растворов.

Поликристаллический оксид индия, легированный оловом, широко применяется в качестве газочувствительного материала сенсорной электроники, катализатора органического синтеза, проводящего материала в виде керамики или толстопленочных электродов. Для его получения используется метод твердофазного синтеза при повышенных температурах из реакционных смесей, полученных либо механическим смешением ингредиентов, либо гидролитическим способом [1].

В настоящей работе представлены результаты изучения фазообразования и изменения концентрации свободных электронов (Ые) в индийоловооксидной системе в процессе термообработки соосажденных гидроксидов индия и олова из азотно- и солянокислых растворов щелочным реагентом при рН = 7, а также смеси нитратов индия и олова (табл. 1).

Таблица 1

Составы исходных веществ и продуктов гидролитического

осаждения 1п-8п-0 системы _ _

Продукты

Исходные вещества гидролитического

осаждения

Sn+In203+9MHN03 Продукт I

NH4OH (3-6М) In(0H)3/N03"

[{Sn02}Sn(0H)4]

Sn + In203+9MHC1 Продукт II

NH4OH (3-6М) In(OH)3/Cl "+Sn302(0H)2

Sn(N03)2+In(N03)3 -

Примечание: концентрация Sn4r составляла от 0,01 до 14 ат. %