переважають фторидні комплекси Pu (VI).
. 3.2 Оксалатні комплекси
Приймемо, що в розчині С (NaF)=0.0005 моль/л, С (Na2C2O4)=0. 1 моль/л, тоді частки всіляких форм Pu (VI) візьмуть наступні значення:
Таблиця 4.
Частки всіх можливих форм плутонію (VI) в розчині заданого складу в інтервалі pH=1-12.
рН? (PuO22 +)? (PuO2 (ОН) +)? (PuO2 (ОН) 2)? (PuO2 (ОН) 32-)? (PuO2 C2O4)? (PuO2 (C2O4) 22-)? (PuO2F +)? (PuO2F2)? (PuO2F3-)? (PuO2F42-) 10,005751,15E - 072,3E - 124,6E - 210,490,4990,003680 , 00022,33Е - 041,68E - 0521,99E - 053,99E - 097,97E - 131,6E - 200,040,9580,000126,77Е - 046,77Е - 044,58Е - 0431,68E - 073,36E - 106 , 71E - 131,3E - 190,003710,9886,43E - 062,01Е - 040,001470,006343,42E - 096,83E - 111,37E - 122,7E - 185,32Е - 040,9962,82E - 071 , 98E - 052,98Е - 040,0027655,66E - 101,13E - 102,26E - 114,5E - 162,17Е - 040,9995,29E - 081,98E - 057,13E - 057,47Е - 0464,13E- 118,27E - 101,65E - 093,3E - 131,85Е - 040,9993,91E - 084,2E - 065,42E - 055,75Е - 0473,99E - 107,99E - 091,6E - 073,2E- 101,82Е - 040,9993,78E - 083,05E - 065,25E - 055,55Е - 0483,99E - 107,99E - 081,59E - 053,2E - 071,82Е - 040,9993,77E - 083 , 04E - 065,24E - 055,57Е - 0493,97E - 107,94E - 070,001583,2Е - 041,82Е - 040,9973,76E - 083,03E - 065,23E - 055,56Е - 04102,69E- 105,39E - 060,1080,2151,23Е - 040,6762,55E - 082,06E - 063,54E - 053,77Е - 04111,19E - 122,37E - 070,0470,955,43E - 070,0031 , 12E - 109,07E - 091,56E - 071,66E - 06121,24E - 152,49E - 090,004980,9955,69E - 103E - 061,18E - 139,5E - 121,64E - 101,74E - 09
Малюнок 4. Залежність частки всіх можливих форм плутонію (VI) іонів від pH.
З малюнка 4 видно, що в розчині даного складу переважають оксалатні комплекси.
. 4 Визначення можливості утворення істинних колоїдів гідроксиду плутонію в розчині у всьому діапазоні рН. Побудова залежності розчинності гідроксиду плутонію від рН
Необхідною умовою освіти істинних радіоколоїдах є досягнення твори розчинності (ПР) труднорастворимого з'єднання, що утворює дисперсну фазу.
Протікає реакція:
.
Основою розгляду термодинамічної рівноваги в гетерогенній системі: «осад труднорастворимого сполуки - водний розчин» є твір активностей (ПА), яка згідно Нернст визначається виразом:
,
де а - термодинамічна активність. При даній температурі ПА - величина постійна. [9]
В умовах сталості іонної сили розчину коефіцієнти активності можна вважати постійними і для характеристики гетерогенного рівноваги користуватися виразом:
.
Враховуючи, що і сумарні рівноважні концентрації у водному розчині всіх форм катіона і аніона осаду будуть рівні відповідно і,
де - розчинність даного осаду в його насиченому розчині, моль/л;
- аналітична концентрація катіонів у насиченому розчині даної солі, моль/л;
- аналітична концентрація аніонів в насиченому розчині даної солі, моль/л. [14]
Після деяких перетворень виходять рівняння розчинності:
Далі:.
Якщо розрахована по даному рівнянню розчинність менше загальної аналітичної концентрації металу (Со), то розчин є пересиченим і освіту істинних колоїдів радіонуклідів термодинамічно ймовірно. При Ср gt; Зі розчин є ненасиченим і освіти істинних колоїдів очікувати не слід.
Для справжніх колоїдів можна розрахувати по рівнянню:
.
Оцінюємо можливість утворення істинних колоїдів для гідроксиду плутонію:
Таблиця 5.
Розчинність гідроксиду плутонію в інтервалі рН=1-12
рН? (PuO22 +) Ср? 12,98E - 066,71E + 06024,29E - 104,67E + 08032,56E - 137,53E + 09041,24E - 141,62E + 09057,57E - 152,64E + 07067,18E - 152,78E + 05077, 15E - 152,80E + 03087,14E - 152,80E + 01097,14E - 152,80E - 010107,14E - 152,80E - 030117,14E - 152,82E - 050121,06E - 151,89E - 060
Малюнок 5. Залежність розчинності гідроксиду плутонію від pH.
Висновок:
У розчині заданого складу в діапазоні рН=1 - 12 розчинність, розрахована за даному рівнянню більше вихідної концентрації PuO2 (NO3) 2, таким чином, ймовірність утворення істинних радіоколоїдах термодинамічно малоймовірна, розчин є ненасиченим.
Висновок
Виконуючи курсову роботу за темою «Стан плутонію VI у водних розчинах», вивчена література різного типу [1 - 12]. Були висвітлені в літературному огляді такі теми, як: історія відкриття плутонію, плутоній у навколишньому середовищі, методи визначення плутонію в об'єктах довкілля, плутоній (VI) в реакціях гідролізу та комплексоутворення.
