Приложение 1

к МР 2.6.1/2.3.7.0216-20

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАБОЧИХ РАСТВОРОВ И РАСТВОРОВ НОСИТЕЛЕЙ.
ПОДГОТОВКА ИОНООБМЕННЫХ СМОЛ К АНАЛИЗУ,
РЕГЕНЕРАЦИЯ И ХРАНЕНИЕ

1. Приготовление кислот определенной нормальности:

Для выполнения операций по настоящими МР необходимо приготовить следующие кислоты: HCl - 0,5 H; 1 H; 2 H; 6 H; 8 H; HNO₃ - 0,5 H.

Для приготовления рабочего раствора кислоты концентрированную кислоту разбавляют дистиллированной водой до нужной концентрации:

- Соляная кислота, 8 H раствор: 680 мл концентрированной HCl (35 - 38%) разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Срок хранения не ограничен.

- Соляная кислота, 6 H раствор: 510 мл концентрированной HCl (35 - 38%) разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Срок хранения не ограничен.

- Соляная кислота 2 H раствор: 170 мл концентрированной HCl (35 - 38%) разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Срок хранения не ограничен.

- Соляная кислота 1 H раствор: 85 мл концентрированной HCl (35 - 38%) разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Срок хранения не ограничен.

- Соляная кислота 0,5 H раствор: 42,5 мл концентрированной HCl (35 - 38%) разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Срок хранения не ограничен.

- Азотная кислота 0,5 H раствор: 33,6 мл концентрированной азотной кислоты разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Срок хранения не ограничен.

2. Приготовление рабочих растворов:

- Натрий углекислый, 5% раствор: 50 г соли растворяют при нагревании в 950 см³ дистиллированной воды. Срок хранения 1 год.

- Лимонная кислота, 1% раствор: 1 г кислоты растворяют в 99 мл дистиллированной воды. Срок хранения 1 год.

- Аммоний хлористый, 25% раствор: 25 г соли NH₄Cl растворяют в 75 см³ дистиллированной воды. Срок хранения не ограничен.

- Аммоний щавелевокислый, насыщенный раствор: 12 г соли (NH₄)₂C₂O₄·H₂O растворяют в 100 см³ дистиллированной воды. Срок хранения не ограничен.

- Серная кислота, 10% раствор: приготовляют по объему растворением 100 мл концентрированной H₂SO₄ в 900 мл дистиллированной воды. Срок хранения не ограничен.

- Аммоний углекислый, 15% раствор: 15 г (NH₄)₂CO₃·H₂O растворяют в 85 см³ дистиллированной воды. Срок хранения не ограничен.

- Аммоний углекислый, 10% раствор: 10 г (NH₄)₂CO₃·H₂O растворяют в 90 см³ дистиллированной воды. Срок хранения не ограничен.

- Аммоний углекислый, 2% раствор: 2 г (NH₄)₂CO₃·H₂O растворяют в 98 см³ дистиллированной воды. Срок хранения не ограничен.

- Аммиак водный безугольный, раствор: получают перегонкой NH₄OH в аппарате, собранном из перегонной колбы, холодильника (ловушки) и приемной колбы. Для связывания CO₂ в перегонную колбу добавляют Ba(OH)₂ из расчета 5 - 10 г/л. Срок хранения 1 месяц.

3. Приготовление титрованного раствора бария.

Исходная соль для приготовления раствора - BaCl₂·2H₂O. Соединение, в виде которого выделяется носитель на последней стадии анализа - BaSO₄. Объем приготовляемого раствора носителя - 100 мл. Заданный титр BaSO₄ - 100 мг/мл, т.е. в 100 мл раствора должно содержаться 100 мг x 100 мл = 10 г BaSO₄.

Молекулярная масса BaCl₂·2H₂O - 244,28.

Молекулярная масса BaSO₄ - 233,4.

Расчет титра сводится к следующему:

г

Для приготовления 100 мл раствора BaCl₂ с титром BaSO₄ ~ 100 мг/мл необходима навеска соли (BaCl₂·2H₂O) массой 10,47 г. Навеску помещают в стакан емкостью 150 мл, растворяют в дистиллированной воде, добавляют 5 - 10 мл 2 H HCl. Раствор переливают в мерную колбу емкостью 100 мл (если необходимо - фильтруют), доводят дистиллированной водой до метки.

Определение титра раствора проводят в условиях, аналогичных тем, которые используются на последнем этапе радиохимического анализа при выделении изотопов радия на BaSO₄.

Для этого в пять стаканов емкостью 150 мл отбирают по 1 мл приготовленного раствора, добавляют 10 - 15 мл 2 H HCl и разбавляют дистиллированной водой до 100 мл. Нагревают раствор до кипения и осаждают BaSO₄, приливая при непрерывном перемешивании 10 мл 10% H₂SO₄. После отстаивания в течение 30 - 40 минут осадки фильтруют через обеззоленный фильтр "синяя лента", тщательно перенося их со стенок стаканов горячей дистиллированной водой. Фильтры с осадками помещают в тигли, обугливают на электрической плитке, переносят в муфельную печь, прокаливают при 800 °C в течение 1 часа, после охлаждения взвешивают. Вычисляют среднее арифметическое значение массы осадка, которое считают точной концентрацией, т.е. титром бария в растворе.

4. Приготовление титрованного раствора лантана.

Исходная соль для приготовления раствора - LaCl₃·7H₂O. Соединение, в виде которого выделяется носитель на последней стадии анализа - La₂O₃. Объем приготовляемого раствора носителя - 100 мл. Заданный титр La₂O₃ - 50 мг/мл, т.е. в 100 мл раствора должно содержаться 50 мг x 100 мл = 5 г La₂O₃.

Молекулярная масса LaCl₃·7H₂O - 371,38.

Молекулярная масса La₂O₃ - 325,82.

Для получения одной молекулы La₂O₃ необходимо две молекулы LaCl₃·7H₂O, молекулярная масса которых составляет 742,46.

Расчет титра сводится к следующему:

г

Для приготовления 100 мл раствора LaCl₃ с титром La₂O₃ ~ 50 мг/мл необходима навеска соли (LaCl₃·7H₂O) массой 11,40 г. Навеску помещают в стакан емкостью 150 мл, растворяют при нагревании в 20 - 40 мл 2 H HCl. После охлаждения раствор переливают в мерную колбу емкостью 100 мл, доводят дистиллированной водой до метки.

Для определения титра приготовленного раствора используют приемы, указанные в методике выделения ²²⁸Ac на La(OH)₃ на последнем этапе его радиохимического анализа. Для этого в пять стаканов емкостью 150 мл отбирают по 1 мл приготовленного раствора носителя, добавляют 10 мл 2 H HCl и разбавляют дистиллированной водой до 100 мл. Нагревают раствор до 80 °C и осаждают La(OH)₃, добавляя раствор NH₄OH до pH = 8 - 9. Осадки фильтруют через обеззоленный фильтр "белая лента", тщательно перенося их со стенок стаканов горячей дистиллированной водой. Фильтры с осадками помещают в тигли, обугливают на электрической плитке, переносят в муфельную печь, прокаливают при 800 °C в течение 1 часа, после охлаждения взвешивают. Вычисляют среднее арифметическое значение массы осадка, которое считают точной концентрацией, т.е. титром лантана в растворе.

5. Приготовление титрованного раствора железа.

Исходная соль для приготовления раствора - FeCl₃·6H₂O. Соединение, в виде которого выделяется носитель на последней стадии анализа - Fe₂O₃. Объем приготовляемого раствора носителя - 100 мл. Заданный титр Fe₂O₃ - 20 мг/мл, т.е. в 100 мл раствора должно содержаться 20 мг x 100 мл = 2 г La₂O₃.

Молекулярная масса FeCl₃·6H₂O - 270,3.

Молекулярная масса Fe₂O₃ - 159,69.

Для получения одной молекулы Fe₂O₃ необходимо две молекулы FeCl₃·6H₂O, молекулярная масса которых составляет 540,6.

Расчет титра сводится к следующему:

г

Для приготовления 100 мл раствора FeCl₃ с титром Fe₂O₃ ~ 20 мг/мл необходима навеска соли (FeCl₃·6H₂O) массой 6,77 г. Навеску помещают в стакан емкостью 150 мл, добавляют 10 мл 2 H HCl и дистиллированную воду до 80 мл. Раствор переливают в мерную колбу емкостью 100 мл и доводят дистиллированной водой до метки.

Для определения титра раствора в пять стаканов емкостью 150 мл отбирают по 1 мл приготовленного раствора носителя, добавляют 10 мл 2 H HCl и разбавляют дистиллированной водой до 100 мл. Нагревают раствор до 80 °C и осаждают Fe(OH)₃, добавляя раствор NH₄OH до pH = 8 - 9. Осадки фильтруют через обеззоленный фильтр "белая лента", тщательно перенося их со стенок стаканов горячей дистиллированной водой. Фильтры с осадками помещают в тигли, обугливают на электрической плитке, переносят в муфельную печь, прокаливают при 800 °C в течение 1 часа, после охлаждения взвешивают. Вычисляют среднее арифметическое значение массы осадка, которое считают точной концентрацией, т.е. титром железа в растворе.

6. Приготовление титрованного раствора иттрия.

Исходная соль для приготовления раствора - YCl₃·6H₂O. Соединение, в виде которого выделяется носитель на последней стадии анализа - Y₂O₃. Объем приготовляемого раствора носителя - 100 мл. Заданный титр Y₂O₃ - 60 мг/мл, т.е. в 100 мл раствора должно содержаться 60 мг x 100 мл = 6 г Y₂O₃.

Молекулярная масса YCl₃·6H₂O - 303,4.

Молекулярная масса Y₂O₃ - 225,8.

Для получения одной молекулы Y₂O₃ необходимо две молекулы YCl₃·6H₂O, молекулярная масса которых составляет 606,8.

Расчет титра сводится к следующему:

г

Для приготовления 100 мл раствора YCl₃ с титром Y₂O₃ ~ 60 мг/мл необходима навеска соли (YCl₃·6H₂O) массой 16,12 г. Навеску помещают в стакан емкостью 150 мл, добавляют 15 - 20 мл 2 H HCl, нагревают до растворения осадка, разбавляют дистиллированной водой до 70 мл, охлаждают. Раствор переливают в мерную колбу емкостью 100 мл и доводят дистиллированной водой до метки.

Для определения титра раствора в пять стаканов емкостью 150 мл отбирают по 1 мл приготовленного раствора носителя, добавляют 10 - 15 мл 2 H HCl и дистиллированную воду до 60 - 70 мл. После нагревания до 70 °C добавляют 10 мл насыщенного раствора H₂C₂O₄ и раствором и NH₄OH доводят до pH ~ 1,5. После отстаивания (около 30 минут) осадки фильтруют через обеззоленный фильтр "синяя лента", промывают дистиллированной водой с добавлением H₂C₂O₄. Фильтры с осадками помещают в тигли, обугливают на электрической плитке, переносят в муфельную печь, прокаливают при 800 °C в течение 1 часа, после охлаждения взвешивают. Вычисляют среднее арифметическое значение массы осадка, которое считают точной концентрацией, т.е. титром иттрия в растворе.

7. Подготовка ионообменных смол к анализу, регенерация и хранение.

Для удовлетворительного хроматографического разделения ионов следует пользоваться только мелкозернистыми ионитами. Размер зерен смол, используемых для разделения урана и тория - (0,125 0,250) мм.

Подготовленной таким образом фракции ионита нужно дать набухнуть, причем в процессе набухания следует сливать верхнюю жидкость для удаления из смолы частиц почти коллоидного размера. Для этого в мерном цилиндре приготавливают взвесь смолы в десятикратном объеме воды и оставляют ее приблизительно на полчаса. Образовавшуюся над смолой облакообразную взвесь сливают, добавляют в цилиндр порцию воды и повторяют весь процесс до тех пор, пока слой жидкости над смолой не станет чистым. В течение всего этого процесса смола впитывает воду и набухает. Далее проводят подготовительный цикл, при котором ионит переводят в Cl^--форму: смолы обрабатывают 1 - 2 H раствором HCl, дистиллированной водой, 0,5 - 1 H раствором NaOH и снова дистиллированной водой.

Для переведения смолы в Cl^--форму ее обрабатывают 1 H раствором HCl и промывают дистиллированной водой. Каждый раз смолу нужно промывать дистиллированной водой до нейтральной реакции. Время обработки смолы каждым реактивом - несколько часов, при переведении в Cl^--форму смолу, залитую 1 H раствором HCl, лучше оставить на ночь. По окончании анализа смолу переносят из колонок в стакан, промывают дистиллированной водой, сливают верхнюю жидкость и проводят полный подготовительный цикл.

После регенерации смолу тщательно промывают дистиллированной водой и хранят в закрытых сосудах под слоем дистиллированной воды. Смолу, которая хранилась в течение года или дольше, перед использованием рекомендуется вновь регенерировать.