Очистка жидких радиоактивных отходов от урана реагентной ультрафильтрацией
Изучена реагентная ультрафильтрация модельных водных растворов и жидких радиоактивных отходов для выделения урана. По своим свойствам синтезированные фосфорсодержащие олигомеры являются высокоселективными агентами и находятся на уровне известного полиэтиленимина, использующегося для выделения ионов...
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7310 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Очистка жидких радиоактивных отходов от урана реагентной ультрафильтрацией / Л.И. Руденко, О.А. Гуменная, В.Е. Хан, О.В. Джужа, М.Я. Вортман, А.В. Шевчук, Н.С. Клименко, В.В. Шевченко // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 4. — С. 282-286. — Библиогр.: 12 назв. — рус. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7310 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Руденко, Л.И. Гуменная, А.А. Хан, В.Е. Джужа, О.В. Вортман, М.Я. Шевчук, А.В. Клименко, Н.С. Шевченко, В.В. 2010-03-26T16:48:39Z 2010-03-26T16:48:39Z 2008 Очистка жидких радиоактивных отходов от урана реагентной ультрафильтрацией / Л.И. Руденко, О.А. Гуменная, В.Е. Хан, О.В. Джужа, М.Я. Вортман, А.В. Шевчук, Н.С. Клименко, В.В. Шевченко // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 4. — С. 282-286. — Библиогр.: 12 назв. — рус. 0203-3275 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7310 541.49: 546. 791.6 + 546.73 Изучена реагентная ультрафильтрация модельных водных растворов и жидких радиоактивных отходов для выделения урана. По своим свойствам синтезированные фосфорсодержащие олигомеры являются высокоселективными агентами и находятся на уровне известного полиэтиленимина, использующегося для выделения ионов урана. Вивчена реагентна ультрафільтрація модельних водних розчинів і рідких радіоактивних відходів для видалення урану. За своїми властивостями синтезовані нами фосфоровмісні олігомери – високоселективні агенти і знаходяться на рівні відомого поліетиленіміну, який використовується для видалення йонів урану. Reagent ultrafiltration of model aqueous solution and liquid radioactive waste from allocation of uranium is investigated. On the properties synthesized by us phosphorus containing oligomers are high-selective agents and are at the level of known polietilenimine, uranium used for the selection of ions. ru Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України Синтез та модифікація Очистка жидких радиоактивных отходов от урана реагентной ультрафильтрацией Очищення рідких радіоактивних відходів від урану реагентною ультрафільтрацією Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Очистка жидких радиоактивных отходов от урана реагентной ультрафильтрацией |
| spellingShingle |
Очистка жидких радиоактивных отходов от урана реагентной ультрафильтрацией Руденко, Л.И. Гуменная, А.А. Хан, В.Е. Джужа, О.В. Вортман, М.Я. Шевчук, А.В. Клименко, Н.С. Шевченко, В.В. Синтез та модифікація |
| title_short |
Очистка жидких радиоактивных отходов от урана реагентной ультрафильтрацией |
| title_full |
Очистка жидких радиоактивных отходов от урана реагентной ультрафильтрацией |
| title_fullStr |
Очистка жидких радиоактивных отходов от урана реагентной ультрафильтрацией |
| title_full_unstemmed |
Очистка жидких радиоактивных отходов от урана реагентной ультрафильтрацией |
| title_sort |
очистка жидких радиоактивных отходов от урана реагентной ультрафильтрацией |
| author |
Руденко, Л.И. Гуменная, А.А. Хан, В.Е. Джужа, О.В. Вортман, М.Я. Шевчук, А.В. Клименко, Н.С. Шевченко, В.В. |
| author_facet |
Руденко, Л.И. Гуменная, А.А. Хан, В.Е. Джужа, О.В. Вортман, М.Я. Шевчук, А.В. Клименко, Н.С. Шевченко, В.В. |
| topic |
Синтез та модифікація |
| topic_facet |
Синтез та модифікація |
| publishDate |
2008 |
| language |
Russian |
| publisher |
Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Очищення рідких радіоактивних відходів від урану реагентною ультрафільтрацією |
| description |
Изучена реагентная ультрафильтрация модельных водных растворов и жидких радиоактивных отходов для выделения урана. По своим свойствам синтезированные фосфорсодержащие олигомеры являются высокоселективными агентами и находятся на уровне известного полиэтиленимина, использующегося для выделения ионов урана.
Вивчена реагентна ультрафільтрація модельних водних розчинів і рідких радіоактивних відходів для видалення урану. За своїми властивостями синтезовані нами фосфоровмісні олігомери – високоселективні агенти і знаходяться на рівні відомого поліетиленіміну, який використовується для видалення йонів урану.
Reagent ultrafiltration of model aqueous solution and liquid radioactive waste from allocation of uranium is investigated. On the properties synthesized by us phosphorus containing oligomers are high-selective agents and are at the level of known polietilenimine, uranium used for the selection of ions.
|
| issn |
0203-3275 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7310 |
| citation_txt |
Очистка жидких радиоактивных отходов от урана реагентной ультрафильтрацией / Л.И. Руденко, О.А. Гуменная, В.Е. Хан, О.В. Джужа, М.Я. Вортман, А.В. Шевчук, Н.С. Клименко, В.В. Шевченко // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 4. — С. 282-286. — Библиогр.: 12 назв. — рус. |
| work_keys_str_mv |
AT rudenkoli očistkažidkihradioaktivnyhothodovoturanareagentnoiulʹtrafilʹtraciei AT gumennaâaa očistkažidkihradioaktivnyhothodovoturanareagentnoiulʹtrafilʹtraciei AT hanve očistkažidkihradioaktivnyhothodovoturanareagentnoiulʹtrafilʹtraciei AT džužaov očistkažidkihradioaktivnyhothodovoturanareagentnoiulʹtrafilʹtraciei AT vortmanmâ očistkažidkihradioaktivnyhothodovoturanareagentnoiulʹtrafilʹtraciei AT ševčukav očistkažidkihradioaktivnyhothodovoturanareagentnoiulʹtrafilʹtraciei AT klimenkons očistkažidkihradioaktivnyhothodovoturanareagentnoiulʹtrafilʹtraciei AT ševčenkovv očistkažidkihradioaktivnyhothodovoturanareagentnoiulʹtrafilʹtraciei AT rudenkoli očiŝennârídkihradíoaktivnihvídhodívvíduranureagentnoûulʹtrafílʹtracíêû AT gumennaâaa očiŝennârídkihradíoaktivnihvídhodívvíduranureagentnoûulʹtrafílʹtracíêû AT hanve očiŝennârídkihradíoaktivnihvídhodívvíduranureagentnoûulʹtrafílʹtracíêû AT džužaov očiŝennârídkihradíoaktivnihvídhodívvíduranureagentnoûulʹtrafílʹtracíêû AT vortmanmâ očiŝennârídkihradíoaktivnihvídhodívvíduranureagentnoûulʹtrafílʹtracíêû AT ševčukav očiŝennârídkihradíoaktivnihvídhodívvíduranureagentnoûulʹtrafílʹtracíêû AT klimenkons očiŝennârídkihradíoaktivnihvídhodívvíduranureagentnoûulʹtrafílʹtracíêû AT ševčenkovv očiŝennârídkihradíoaktivnihvídhodívvíduranureagentnoûulʹtrafílʹtracíêû |
| first_indexed |
2025-11-25T21:12:22Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:12:22Z |
| _version_ |
1850549219072409600 |
| fulltext |
Ïîë³ìåðíèé æóðíàë, 2008. Ò.30 ¹4. Ñ. 282-286
© 2008 Ë.È. Ðóäåíêî, À.À. Ãóìåííàÿ, Â.Å. Õàí, Î.Â. Äæóæà, Ì.ß. Âîðòìàí, À.Â. Øåâ÷óê, Í.Ñ. Êëèìåíêî,
Â.Â. Øåâ÷åíêî282
ÓÄÊ 541.49: 546. 791.6 + 546.73
Î÷èñòêà æèäêèõ ðàäèîàêòèâíûõ îòõîäîâ îò óðàíà
ðåàãåíòíîé óëüòðàôèëüòðàöèåé
Ë.È. Ðóäåíêî1, À.À. Ãóìåííàÿ1, Â.Å. Õàí1, Î.Â. Äæóæà1, Ì.ß. Âîðòìàí2, À.Â. Øåâ÷óê2,
Í.Ñ. Êëèìåíêî2, Â.Â. Øåâ÷åíêî2
1Èíñòèòóò áèîîðãàíè÷åñêîé õèìèè è íåôòåõèìèè ÍÀÍ Óêðàèíû
1, óë. Ìóðìàíñêàÿ, Êèåâ, 02660, Óêðàèíà
2Èíñòèòóò õèìèè âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé ÍÀÍ Óêðàèíû
48, Õàðüêîâñêîå øîññå, Êèåâ, 02160, Óêðàèíà
Èçó÷åíà ðåàãåíòíàÿ óëüòðàôèëüòðàöèÿ ìîäåëüíûõ âîäíûõ ðàñòâîðîâ è æèäêèõ ðàäèîàêòèâíûõ
îòõîäîâ äëÿ âûäåëåíèÿ óðàíà. Ïî ñâîèì ñâîéñòâàì ñèíòåçèðîâàííûå íàìè ôîñôîðñîäåðæàùèå
îëèãîìåðû ÿâëÿþòñÿ âûñîêîñåëåêòèâíûìè àãåíòàìè è íàõîäÿòñÿ íà óðîâíå èçâåñòíîãî
ïîëèýòèëåíèìèíà, èñïîëüçóþùåãîñÿ äëÿ âûäåëåíèÿ èîíîâ óðàíà.
Ïðèíöèïèàëüíàÿ âîçìîæíîñòü ýôôåêòèâíîãî âû-
äåëåíèÿ óðàíà èç æèäêèõ ðàäèîàêòèâíûõ îòõîäîâ
(ÆÐÎ) îáúåêòà «Óêðûòèå» ×åðíîáûëüñêîé ÀÝÑ ìå-
òîäîì óëüòðàôèëüòðàöèè â ñî÷åòàíèè ñ êîìïëåêñîîá-
ðàçîâàíèåì ïîêàçàíà íàìè â ðàáîòàõ [1–3]. Óêàçàí-
íûé ìåòîä ïðåäïîëàãàåò ñâÿçûâàíèå èîíà UO2
2+ â êîì-
ïëåêñû ñ âîäîðàñòâîðèìûìè îëèãîìåðàìè è óëüòðà-
ôèëüòðàöèþ, ïðè êîòîðîé ïðîèñõîäèò îòäåëåíèå
ñâÿçàííûõ â êîìïëåêñû èîíîâ óðàíà îò íåñâÿçàííûõ
êîìïîíåíòîâ ðàñòâîðà. Ýòîò ìåòîä õàðàêòåðèçèðóåò-
ñÿ âûñîêîé èçáèðàòåëüíîñòüþ ê óêàçàííîìó èîíó óðà-
íà è ìàëîé ýíåðãîåìêîñòüþ ïðîöåññà óëüòðàôèëüò-
ðàöèè. Âìåñòå ñ òåì, àêòóàëüíîé çàäà÷åé îñòàåòñÿ
ïîèñê äåøåâûõ è ýôôåêòèâíûõ êîìïëåêñîîáðàçîâà-
òåëåé ïîëèìåðíîãî òèïà.  îòëè÷èå îò îáùåïðèíÿòî-
ãî ïîäõîäà, îñíîâàííîãî íà ïðèìåíåíèè â êà÷åñòâå
êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëåé âîäîðàñòâîðèìûõ ïîëèìå-
ðîâ âûñîêîé ìîëåêóëÿðíîé ìàññû [4], íàìè ðàçâèâà-
åòñÿ íàïðàâëåíèå, ñâÿçàííîå ñ èñïîëüçîâàíèåì äëÿ
ýòîé öåëè ôóíêöèîíàëèçèðîâàííûõ îëèãîìåðíûõ
ïîâåðõíîñòíî-àêòèâíûõ âåùåñòâ (ÏÀÂ) [1–3].
Öåëü äàííîé ðàáîòû – èññëåäîâàíèå âëèÿíèÿ ôè-
çèêî-õèìè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ìîäåëüíûõ âîäíûõ ðà-
ñòâîðîâ íà âûäåëåíèå óðàíà èç ÆÐÎ îáúåêòà «Óêðû-
òèå» ×ÀÝÑ ñ èñïîëüçîâàíèåì êîìïëåêñîîáðàçóþùèõ
ïîâåðõíîñòíî-àêòèâíûõ îëèãîìåðîâ, ñîäåðæàùèõ
â ñâîåì ñîñòàâå ôîñôîðíîêèñëûå ãðóïïû, è
óëüòðàôèëüòðàöèè.
Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ÷àñòü
Äëÿ ñâÿçûâàíèÿ óðàíà ïðèìåíÿëè ñèíòåçèðîâàííûå
íàìè ïîâåðõíîñòíî-àêòèâíûå îëèãîýôèðû ëèíåéíîé
(I, II) è ðàçâåòâëåííîé ñòðóêòóðû (III), ñîäåðæàùèå íà
êîíöàõ öåïè ôîñôîðíîêèñëûå ãðóïïû (òàáë. 1). Ñèí-
òåçèðîâàííûå îëèãîýôèðû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñìîëè-
ñòûå âåùåñòâà, ðàñòâîðÿþùèåñÿ â âîäå ñ îáðàçîâàíèåì
êîëëîèäíûõ ðàñòâîðîâ, à òàêæå â äèìåòèëôîðàìèäå,
äèìåòèëàöåòàìèäå è äðóãèõ ïîëÿðíèõ ðàñòâîðèòåëÿõ.
Êîíöåíòðàöèîííóþ çàâèñèìîñòü ïîâåðõíîñòíîãî
íàòÿæåíèÿ âîäíûõ ðàñòâîðîâ ýòèõ ñîåäèíåíèé îïðå-
äåëÿëè ìåòîäîì Âèëüãåëüìè ïðè òåìïåðàòóðå 20 °Ñ.
Èñïîëüçîâàëè òîíêóþ ïëàòèíîâóþ ïëàñòèíó è ñòàêàí
èç òåôëîíà. Ðàñòâîðû ãîòîâèëè íà äâàæäû ïåðåãíàí-
íîé âîäå ñ îáÿçàòåëüíîé ïðîâåðêîé åå ïîâåðõíîñòíî-
ãî íàòÿæåíèÿ. Èñïîëüçîâàëè âîäó, ïîâåðõíîñòíîå íà-
òÿæåíèå êîòîðîé áûëî áëèçêîå ê ñïðàâî÷íûì äàííûì
(72,75 ìÍ/ì). Íåîáõîäèìûå êîíöåíòðàöèè èññëåäóå-
ìûõ ñîåäèíåíèé ïîëó÷àëè ìåòîäîì ïîñëåäîâàòåëü-
íîãî ðàçáàâëåíèÿ. Çà ïîâåðõíîñòíîå íàòÿæåíèå ðà-
ñòâîðîâ ïðèíèìàëè óñðåäíåííûå çíà÷åíèÿ íå ìåíåå
òðåõ îòäåëüíûõ èçìåðåíèé. Îøèáêà èçìåðåíèé áûëà
íå âûøå 0,95. Íà èõ îñíîâå áûëè ïîñòðîåíû èçîòåð-
ìû ïîâåðõíîñòíîãî íàòÿæåíèÿ.
Êðèòåðèåì îöåíêè ïîâåðõíîñòíîé àêòèâíîñòè
ÿâëÿåòñÿ âåëè÷èíà ïðåäåëüíîé ïîâåðõíîñòíîé
Îëèãîýôèð ÌÌ, ã/ìîëü À*, % Ê, Í·ì2/ìîëü ÊÊÌ, ìîëü/ë σìèí.,
ìÍ/ì
I 580 33,3 0,280·102 1,48·10-3 44,3
II 500 39,1 0,042·102 7,27·10-2 48,5
III 1020 28,6 5,600·102 3,37·10-2 38,8
Òàáëèöà 1. Ïîâåðõíîñòíî-àêòèâíûå õàðàêòåðèñòèêè ñèíòåçèðîâàíûõ îëèãîýôèðîâ
*Ñîäåðæàíèå ôîñôîðíîêèñëûõ ãðóïï
Ë.È. Ðóäåíêî, À.À. Ãóìåííàÿ, Â.Å. Õàí, Î.Â. Äæóæà, Ì.ß. Âîðòìàí, À.Â. Øåâ÷óê, Í.Ñ. Êëèìåíêî
283
àêòèâíîñòè Ê, îïðåäåëÿåìàÿ ýêñòðàïîëÿöèåé êîíöåí-
òðàöèîííîé çàâèñèìîñòè ïîâåðõíîñòíîãî íàòÿæåíèÿ
ðàñòâîðà ê íóëåâîé êîíöåíòðàöèè [5, 6]. Èç èçîòåðìû
ïîâåðõíîñòíîãî íàòÿæåíèÿ îïðåäåëÿëè òàêæå çíà÷å-
íèå êðèòè÷åñêîé êîíöåíòðàöèè ìèöåëëîîáðàçîâàíèÿ
(ÊÊÌ) è ìèíèìàëüíîå ïîâåðõíîñòíîå íàòÿæåíèå ïðè
äîñòèæåíèè ÊÊÌ (σìèí).
 êà÷åñòâå îáðàçöà ñðàâíåíèÿ èñïîëüçîâàëè ïîëè-
ýòèëåíèìèí ðàçâåòâëåííîé ñòðóêòóðû ñ ìîëåêóëÿð-
íîé ìàññîé 60 000 ã/ìîëü (Aldrich).
Îïûòû ïî î÷èñòêå âîäû ïðîâîäèëèñü íà óëüòðà-
ôèëüòðàöèîííîé óñòàíîâêå [7–9] ñ èñïîëüçîâàíèåì
óìåðåííî ãèäðîôîáíûõ ìåìáðàí íà îñíîâå àðîìàòè-
÷åñêîãî ïîëèñóëüôîíà ÏÑ-100 ñî ñðåäíèì äèàìåòðîì
ïîð 0,08 ìêì. Îáúåêòàìè èññëåäîâàíèÿ áûëè ìîäåëü-
íûå ðàñòâîðû ñîëè UO2(NO3)2, ïûëåïîäàâëÿþùèé
ñîñòàâ è ôîíîâûå ýëåêòðîëèòû, à òàêæå ÆÐÎ èç âíóò-
ðåííèõ ïîìåùåíèé (012/16 è 012/5) îáúåêòà «Óêðû-
òèå». Â ïûëåïîäàâëÿþùèé ñîñòàâ âõîäèëè âîäíûå
ðàñòâîðû ïîâåðõíîñòíî-àêòèâíîãî âåùåñòâà ÎÏ-7,
ãëèöåðèíà, âîäíî-ýìóëüñèîííîãî ñèëàêñèíàêðèëàòíî-
ãî ñâÿçóþùåãî, ùàâåëåâîé êèñëîòû è ðîäàìèíà 6Æ
[10]. Â ìîäåëüíûõ ðàñòâîðàõ è ÆÐÎ êîíöåíòðàöèÿ
óðàíà ñîñòàâëÿëà 1–39 ìã/äì3, à èõ ðÍ 5,5–7,0. Î÷èñ-
òêà ýòèõ ðàñòâîðîâ âåëàñü ñ èñïîëüçîâàíèåì ðàñ÷åò-
íûõ êîëè÷åñòâ ðàñòâîðà îëèãîìåðà è óðàíà ïðè ìàñ-
ñîâîì ñîîòíîøåíèè îò 1:1 äî 10:1. Ìàññîâàÿ êîíöåíò-
ðàöèÿ âîäíûõ ðàñòâîðîâ îëèãîìåðà ñîñòàâëÿëà 0,1 %.
Âåëè÷èíó ðÍ ðàñòâîðîâ ðåãóëèðîâàëè ðàñòâîðîì ãèä-
ðîêñèäà íàòðèÿ.
Êîíöåíòðàöèþ óðàíà â ðàñòâîðàõ îïðåäåëÿëè ôî-
òîìåòðè÷åñêè â âèäå êîìïëåêñà ñ àðñåíàçî III [11].
Ôèëüòðàò ïîñëå î÷èñòêè íà ìåìáðàíå è èñõîäíûé
ðàñòâîð íàïðàâëÿëè íà èçìåðåíèå êîíöåíòðàöèè óðà-
íà. Ñ èñïîëüçîâàíèåì ýòèõ äàííûõ îïðåäåëÿëè êîýô-
ôèöèåíò çàäåðæàíèÿ óðàíà (R), ïðåäñòàâëÿþùåãî îò-
íîøåíèå ðàçíîñòè èñõîäíîé è êîíå÷íîé êîíöåíòðà-
öèè óðàíà ê èñõîäíîé åãî êîíöåíòðàöèè, âûðàæåííîé
â ïðîöåíòàõ.
Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòîâ
Ñèíòåçèðîâàííûå ôîñôîðîñîäåðæàùèå îëèãîýôè-
ðû ïî ñâîåé ïðèðîäå àìôèôèëüíû, à ïî ñâîåìó ñòðî-
åíèþ îòíîñÿòñÿ ê áèàíêåðíûì ÏÀÂ [5, 6]. Ãèäðîôîá-
íûì áëîêîì ÿâëÿåòñÿ àðîìàòè÷åñêèé ëèíåéíûé ýôèð
(²), àëèôàòè÷åñêèé ëèíåéíûé (²²) èëè ðàçâåòâëåííûé
ýôèð (²²²), à ôîñôîðíîêèñëûå ãðóïïû íà êîíöàõ öåïè
ïðèäàþò èì ãèäðîôèëüíûå ñâîéñòâà. Êðîìå òîãî, äàí-
íûå îëèãîìåðû õàðàêòåðèçóþòñÿ ðàçëè÷íûì ñîäåð-
æàíèåì ôîñôîðíîêèñëûõ ãðóïï. Ïðèñóòñòâèå ãèäðî-
ôèëüíûõ èîíîãåííûõ öåíòðîâ íà êîíöàõ ãèáêîé ëè-
íåéíîé èëè ðàçâåòâëåííîé ãèäðîôîáíîé ñîñòàâëÿþ-
ùåé ÿâëÿåòñÿ ñóùåñòâåííûì îòëè÷èåì
ñèíòåçèðîâàííûõ ñîåäèíåíèé îò êëàññè÷åñêèõ ÏÀÂ.
Ïîâåðõíîñòíî-àêòèâíûå ñâîéñòâà äàííûõ ñîåäè-
íåíèé ïðåäñòàâëåíû â òàáë. 1.
Ýòè îëèãîýôèðû ïðîÿâëÿþò ïîâåðõíîñòíî-àêòèâ-
íûå ñâîéñòâà, áëèçêèå èëè ïðåâîñõîäÿùèå íà 1-2 ïî-
ðÿäêà ïî âåëè÷èíå Ê ÏÀ òðàäèöèîííîãî ñòðîåíèÿ.
 ñëó÷àå ëèíåéíûõ îëèãîýôèðîâ áîëåå âûñîêàÿ ïî-
âåðõíîñòíàÿ àêòèâíîñòü ïðèñóùà àðîìàòè÷åñêîìó
îëèãîýôèðíîìó ÏÀÂ (²), êîòîðûé õàðàêòåðèçóåòñÿ è
áîëåå íèçêèìè âåëè÷èíàìè ÊÊÌ è σìèí. Ñ èçìåíåíè-
åì õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà è ðàçâåòâëåíèåì ñòðîåíèÿ, à
òàêæå óâåëè÷åíèåì ìîëåêóëÿðíîé ìàññû ãèäðîôîá-
íîé ñîñòàâëÿþùåé (îëèãîýôèð ²²²) çíà÷åíèå Ê âîçðà-
ñòàåò, à ÊÊÌ ïàäàåò. Íàèáîëåå ýôôåêòèâíûì ÏÀÂ â
Îëèãîýôèð (²) Îëèãîýôèð (²²) Îëèãîýôèð (²²²) ðÍ С**, ìã/äì3 R,% С**, ìã/äì3 R, % С**, ìã/äì3 R, %
2 10,0 50,0 9,8–10,0 0–2 10 0
4 2,1 89,5 1,0–2,3 77–90 0–0,050 99,50-100
6 2,0 90,0 0,05–0,61 93,9–99,5 0–0,025 99,75-100
7 2,0 90,0 4,6-6,0 40–54 0,380 96,20
Òàáëèöà 2. Âëèÿíèå ðÍ ìîäåëüíîãî ðàñòâîðà* íà êîýôôèöèåíò çàäåðæàíèÿ óðàíà (R) êîìïëåêñàìè
ôîñôîðîñîäåðæàùèõ îëèãîýôèðîâ (I–III) ïîñëå óëüòðàôèëüòðàöèè
*Êîíöåíòðàöèÿ óðàíà – 20 ìã/äì3 îëèãîýôèð (²), 10ìã/äì3 îëèãîýôèð (II) è (III); β = 2:1, ôîíîâûé ýëåêòðîëèò
CaCl2 (0,01 ìîëü/äì3).
**Êîíöåíòðàöèÿ óðàíà â ôèëüòðàòå.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
60
70
80
90
100 1
2
3
R,
%
Ìàññîâîå ñîîòíîøåíèå îëèãîìåð:óðàí
Ðèñóíîê. Âëèÿíèå ìàññîâîãî ñîîòíîøåíèÿ
îëèãîìåð:óðàí (β) íà êîýôôèöèåíò çàäåðæàíèÿ óðàíà
(R) ïîñëå óëüòðàôèëüòðàöèè ìîäåëüíûõ ðàñòâîðîâ: 1
– îëèãîýôèð (²²²), 2 – îëèãîýôèð (²²), 3 – îëèãîýôèð
(²). Ôîíîâûé ýëåêòðîëèò CaCl2 (0,01 ìîëü/äì3)
Î÷èñòêà ðàäèîàêòèâíûõ îòõîäîâ îò óðàíà ðåàãåíòíîé ôèëüòðàöèåé
284
èññëåäîâàííîì ðÿäó ÿâëÿåòñÿ àëèôàòè÷åñêèé îëèãî-
ýôèð ðàçâåòâëåííîãî ñòðîåíèÿ (²²²).
Ïðè îïðåäåëåíèè ýôôåêòèâíîñòè ñèíòåçèðîâàí-
íûõ îëèãîìåðíûõ ñîåäèíåíèé â ïðîöåññå çàäåðæàíèÿ
óðàíà èç âîäíûõ ðàñòâîðîâ èññëåäîâàëîñü âëèÿíèå
òàêèõ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ êàê ðÍ ðàñòâî-
ðà, ñîîòíîøåíèå îëèãîìåð:óðàí, êîíöåíòðàöèÿ óðà-
íà, èîííàÿ ñèëà ðàñòâîðà. Âëèÿíèå ðÍ ðàñòâîðà íà
êîýôôèöèåíò çàäåðæàíèÿ óðàíà (R) îëèãîýôèðàìè (²–
²²²) ñ ïîñëåäóþùåé óëüòðàôèëüòðàöèåé ìîäåëüíîãî
ðàñòâîðà ïðåäñòàâëåíû â òàáë. 2. Ïðè óâåëè÷åíèè ðÍ
ðàñòâîðà îò 2 äî 7 ïðîèñõîäèò ïîâûøåíèå êîýôôè-
öèåíòà R, àíàëîãè÷íîå îïèñàííûì ðàíåå [1–3]. Íàè-
áîëåå ïîëíîå çàäåðæàíèå óðàíà ôîñôîðîñîäåðæàùè-
ìè îëèãîýôèðàìè íàáëþäàåòñÿ ïðè ðÍ 6. Çàâèñèìîñòü
êîýôôèöèåíòà R êîìïëåêñîâ óðàíà îò ðÍ ðàñòâîðà
îáúÿñíÿåòñÿ êîíôîðìàöèîííûìè èçìåíåíèÿìè â ìî-
ëåêóëàõ èçó÷åííûõ îëèãîìåðîâ, à òàêæå âêëàäîì ýëåê-
òðîõèìè÷åñêîãî ìåõàíèçìà çàäåðæèâàíèÿ. Ââåäåíèå
íåáîëüøîãî êîëè÷åñòâà ýëåêòðîëèòà CaCl2 ñïîñîáñòâó-
åò ðàçâîðà÷èâàíèþ ìàêðîìîëåêóëÿðíîãî êëóáêà è ïî-
âûøåíèþ óñòîé÷èâîñòè ïîëèìåðíîãî êîìïëåêñà.
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî íèçêèå çíà÷åíèÿ âåëè÷èíû
R äëÿ îëèãîýôèðîâ (II) è (III) ïðè ðÍ 2 äåëàåò èõ, â
îòëè÷èå îò îëèãîýôèðà (I), ïåðñïåêòèâíûìè äëÿ ïî-
ñëåäóþùåé ðåãåíåðàöèè.
Êàê óñòàíîâëåíî ñïåöèàëüíûìè ýêñïåðèìåíòàìè,
êîýôôèöèåíò çàäåðæàíèÿ óðàíà â ôîðìå åãî êîìïëåê-
ñíûõ ñîåäèíåíèé ñ ôîñôîðíîêèñëîòíûìè îëèãîýôè-
ðàìè (²–²²²) îïðåäåëÿåòñÿ ìàññîâûì ñîîòíîøåíèåì
îëèãîìåð:óðàí (β). Â íàøèõ îïûòàõ ìîäåëüíûå ðà-
ñòâîðû ñîëè óðàíà äîâîäèëè äî âåëè÷èíû ðÍ 6 è âíî-
ñèëè ðàñ÷åòíîå êîëè÷åñòâî êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëÿ
äëÿ äîñòèæåíèÿ çàäàííîãî çíà÷åíèÿ β. Ïîëó÷åííóþ
ñóñïåíçèþ ïåðåìåøèâàëè, âûäåðæèâàëè â òå÷åíèå 1 ÷.
è ïîñëå ýòîãî ïðîâîäèëè åå ðàçäåëåíèå íà óëüòðàôèëü-
òðàöèîííîé óñòàíîâêå. Ñîïîñòàâëåíèå ýôôåêòèâíî-
ñòè óäàëåíèÿ óðàíà èç ìîäåëüíûõ ðàñòâîðîâ ïðè åãî
êîíöåíòðàöèè 20 ìã/äì3 îò âåëè÷èíû β ïðèâåäåíî íà
ðèñóíêå. Êîýôôèöèåíò R äîñòèãàåò ìàêñèìàëüíîãî
çíà÷åíèÿ ïðè β, ðàâíîì (2–6):1. Ïðè áîëüøèõ çíà÷å-
íèÿõ β êîýôôèöèåíò R ïîâûøàåòñÿ íåçíà÷èòåëüíî,
ëèáî îñòàåòñÿ íà ïðåæíåì óðîâíå. Ïðè âñåõ èçó÷åí-
íûõ âåëè÷èíàõ β áîëåå âûñîêèé êîýôôèöèåíò R íà
ìîäåëüíûõ ðàñòâîðàõ íàáëþäàåòñÿ ïðè èñïîëüçîâà-
íèè îëèãîìåðà ( ²²²). Î÷åâèäíî, ðàçâåòâëåííàÿ ñòðóê-
òóðà äàííîãî îëèãîýôèðà, ïðèâîäÿùàÿ ê íàèáîëåå ýô-
ôåêòèâíîìó ñíèæåíèþ ìåæôàçíîãî ïîâåðõíîñòíîãî
íàòÿæåíèÿ (òàáë. 1), îêàçûâàåò áîëåå ñèëüíîå âëèÿ-
íèå íà ïðî÷íîñòü ñâÿçûâàíèÿ óðàíà â êîìïëåêñíîå ñî-
åäèíåíèå ñ äàííûì îëèãîýôèðîì íåñìîòðÿ íà íàèáî-
ëåå íèçêîå ñîäåðæàíèå ôîñôîðíîêèñëûõ ãðóïï â íåì.
Âëèÿíèå èçìåíåíèÿ êîíöåíòðàöèè óðàíà â èñõîä-
íîì ìîäåëüíîì ðàñòâîðå â äèàïàçîíå îò 1 äî 20 ìã/äì3
Îáðàçåö
ÆÐÎ
Ñîåäèíåíèå
Êîíöåíòðàöèÿ óðàíà
â îáðàçöå ÆÐÎ,
ìã/äì3
β Êîíöåíòðàöèÿ óðàíà â
ôèëüòðàòå, ìã/äì3 R, %
îëèãîìåð ²
[2]
39
39
39
4:1
6:1
10:1
1,20
0,13
0,04
96,2
99,7
99,9
îëèãîìåð ²²
33
33
33
2:1
4:1
6:1
2,90
0,21
0,14
91,2
99,4
99,6
îëèãîìåð ²²²
33
33
33
2:1
4:1
6:1
0,52
0,56
0,77
98,4
98,3
97,7
012/16
ïîëèýòèëåíèìèí
33
33
33
2:1
4:1
6:1
0,12
1,20
10,00
99,6
96,4
69,7
îëèãîìåð ²
[2]
33
33
33
4:1
6:1
10:1
3,70
1,10
0,63
88,8
96,7
98,1
îëèãîìåð ²²
39
39
39
2:1
4:1
6:1
1,30
0,43
1,40
96,7
98,9
96,4
îëèãîìåð ²²²
39
39
39
2:1
4:1
6:1
0,56
0,22
0,21
98,6
99,4
99,5
012/5
ïîëèýòèëåíèìèí
39
39
39
2:1
4:1
6:1
0,23
1,20
1,70
99,4
96,9
95,6
Òàáëèöà 3. Ýôôåêòèâíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ îëèãîýôèðîâ (I-III) ïðè î÷èñòêå îáðàçöîâ ÆÐÎ èç ïîìåùåíèÿ
îáúåêòà «Óêðûòèå» îò óðàíà
285
Ë.È. Ðóäåíêî, À.À. Ãóìåííàÿ, Â.Å. Õàí, Î.Â. Äæóæà, Ì.ß. Âîðòìàí, À.Â. Øåâ÷óê, Í.Ñ. Êëèìåíêî
íà êîýôôèöèåíò R áûëî èçó÷åíî ïðè ðÍ 6 è β, ðàâ-
íîì 4:1, â ïðèñóòñòâèè ôîíîâîãî ýëåêòðîëèòà CaCl2
(0,01 ìîëü/äì3). Êàê óñòàíîâëåíî, êîíöåíòðàöèÿ óðà-
íà íå âëèÿåò íà êîýôôèöèåíò R. Èçó÷åííûå îëèãîìå-
ðû äîñòàòî÷íî ýôôåêòèâíî çàäåðæèâàþò óðàí (âåëè-
÷èíà R ðàâíà 98–99 %) ïðè âñåõ êîíöåíòðàöèÿõ óðà-
íà â âûáðàííîì äèàïàçîíå.
Êàê èçâåñòíî, èîííàÿ ñèëà ðàñòâîðà îêàçûâàåò
âëèÿíèå íà ýôôåêòèâíîñòü ñâÿçûâàíèÿ èîíîâ ìåòàë-
ëîâ â âèäå êîìïëåêñíûõ ñîåäèíåíèé ñ âîäîðàñòâîðè-
ìûìè ïîëèìåðàìè çà ñ÷åò ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî îòòàë-
êèâàíèÿ [4]. Óâåëè÷åíèå êîíöåíòðàöèè ôîíîâîãî ýëåê-
òðîëèòà (èîííîé ñèëû) ïðèâîäèò ê óïëîòíåíèþ äâîé-
íîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ñëîÿ è âåðîÿòíîñòü
âçàèìîäåéñòâèÿ îëèãîìåðà è óðàíà ñíèæàåòñÿ. Óñòà-
íîâëåíî, ÷òî èñïîëüçîâàííûå íàìè ôîíîâûå ýëåêò-
ðîëèòû (CaCl2 èëè NaCl) â êîíöåíòðàöèÿõ îò 0,001 äî
0,020 ìîëü/äì3 íå âíîñÿò ñóùåñòâåííûõ èçìåíåíèé â
âåëè÷èíó R. Íàìè èñïîëüçîâàëèñü ôîíîâûå ýëåêòðî-
ëèòû êîíöåíòðàöèè 0,01ìîëü/äì3.
Èçó÷åíèå ýôôåêòèâíîñòè î÷èñòêè ÆÐÎ èç îáúåê-
òà «Óêðûòèå» ñ èñïîëüçîâàíèåì îëèãîýôèðîâ (²–²²²)
ïðîâîäèëîñü â ñðàâíåíèè ñ øèðîêî ïðèìåíÿåìûì äëÿ
ýòîé öåëè ïîëèýòèëåíèìèíîì ðàçâåòâëåííîé ñòðóê-
òóðû (òàáë. 3). Îáðàçåö ÆÐÎ äîâîäèëè äî îïòèìàëü-
íîãî ðÍ (äëÿ ôîñôîðíîêèñëûõ îëèãîýôèðîâ – 6, äëÿ
ïîëèýòèëåíèìèíà – 5,5) è äîáàâëÿëè ðàñòâîðû èçó-
÷àåìûõ îëèãîìåðîâ â êîëè÷åñòâàõ, îáåñïå÷èâàþùèõ
çàäàííûå ñîîòíîøåíèÿ îëèãîìåð:óðàí. Ïîëó÷åííóþ
ñóñïåíçèþ ïåðåìåøèâàëè è ïîñëå âûäåðæèâàíèÿ â
òå÷åíèå 1 ñóò. ïðîâîäèëè åå ðàçäåëåíèå íà óëüòðà-
ôèëüòðàöèîííîé óñòàíîâêå íà ìåìáðàíå ÏÑ-100.
Áûëè âçÿòû îáðàçöû ÆÐÎ èç ïîìåùåíèé 012/16 (òî÷-
êà îòáîðà 6) è 012/5 (òî÷êà îòáîðà 31), îòëè÷àþùèõñÿ
õèìè÷åñêèì è ðàäèîíóêëèäíûì ñîñòàâîì. Ñõåìà ïî-
ìåùåíèé ñ óêàçàíèåì äàííûõ òî÷åê îòáîðà ïðîá ïðè-
âåäåíà â ñòàòüå [12]. Ñîäåðæàíèå ñîëåé êàëüöèÿ, íà-
òðèÿ, êðåìíèÿ è äðóãèõ íåîðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé
â ïðîáàõ ÆÐÎ ìîæåò äîñòèãàòü 4,2 ã/äì3. Êîíöåíòðà-
öèÿ óðàíà â ôèëüòðàòå îïðåäåëÿëàñü ôîòîìåòðè÷åñ-
êè, à òàêæå ïî α-ñïåêòðó ñ ïðèìåíåíèåì ñïåêòðîìåò-
ðà ôèðìû Canberra ïîñëå õðîìàòîãðàôè÷åñêîãî åãî
âûäåëåíèÿ.
Äîñòàòî÷íî ïîëíîå âûäåëåíèå óðàíà èç ÆÐÎ íà-
áëþäàåòñÿ â ñëó÷àå ïðèìåíåíèÿ îëèãîýôèðîâ (²–²²²)
ïðè âñåõ çíà÷åíèÿõ β, à òàêæå ïðè èñïîëüçîâàíèè ïî-
ëèýòèëåíèìèíà ïðè β (2–4):1. Ïðè ýòîì, â îòëè÷èå îò
ìîäåëüíûõ ðàñòâîðîâ, íå ïðîñìàòðèâàåòñÿ ÷åòêîé
çàâèñèìîñòè ìåæäó âåëè÷èíîé R è ñòðóêòóðîé èñ-
ïîëüçîâàííûõ îëèãîýôèðíûõ ÏÀÂ, ñîäåðæàíèåì êîì-
ïëåêñîîáðàçóþùèõ ôîñôîðíîêèñëûõ ãðóïï è ïîâåð-
õíîñòíî-àêòèâíûìè ñâîéñòâàìè. Î÷åâèäíî, ýòî ÿâëÿ-
åòñÿ ñëåäñòâèåì ñëîæíîñòè è ïåðåìåííîñòè ñîñòàâà
èññëåäîâàííûõ ïðîá ÆÐÎ îáúåêòà «Óêðûòèå».
Òàêèì îáðàçîì, ñèíòåçèðîâàííûå íàìè îëèãîýôèð-
íûå áèàíêåðíûå ÏÀÂ, ñîäåðæàùèå â ñâîåì ñîñòàâå
ôîñôîðíîêèñëûå ãðóïïû, ïî ñâîåé êîìïëåêñîîáðà-
çóþùåé ñïîñîáíîñòè ÿâëÿþòñÿ âûñîêîñåëåêòèâíûìè
àãåíòàìè. Èõ ýôôåêòèâíîñòü â ïðîöåññàõ èçâëå÷åíèÿ
óðàíà èç ìîäåëüíûõ ðàñòâîðîâ è èç ÆÐÎ îáúåêòà
«Óêðûòèå» ×ÀÝÑ íàõîäèòñÿ íà óðîâíå ïîëèýòèëåí-
èìèíà, êîòîðûé øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ äëÿ èçâëå÷åíèÿ
óðàíà è èîíîâ ïîëèâàëåíòíûõ ìåòàëëîâ.
Ðàçðàáîòàííûé ìåòîä âûäåëåíèÿ óðàíà èç ÆÐÎ
ðåàãåíòíîé óëüòðàôèëüòðàöèåé ñ èñïîëüçîâàíèåì
îëèãîìåðîâ ìîæåò áûòü ïðèìåíåí íà îáúåêòå «Óêðû-
òèå», à òàêæå äëÿ î÷èñòêè ïðîìûøëåííûõ è ñòî÷íûõ
âîä ñ íèçêèì ñîäåðæàíèåì óðàíà.
Ëèòåðàòóðà
1. Ðóäåíêî Ë.È., Õàí Â.Å., Âîðòìàí Ì.ß., Ðàëü÷óê È.À.
è äð. // Äîï. ÍÀÍ Óêðà¿íè. – 2006. – ¹ 5. – Ñ. 141–144.
2. Ðóäåíêî Ë.È., Õàí Â.Å., Äæóæà Î.Â., Âîðòìàí Ì.ß.
è äð. // Äîï. ÍÀÍ Óêðà¿íè. – 2007. – ¹ 1. – Ñ. 157–160.
3. Ðóäåíêî Ë.È., Äæóæà Î.Â., Õàí Â.Å., Âîðòìàí Ì. ß.
è äð. // Âîïð. õèìèè è õèì. òåõíîëîãèè. – 2007. – ¹ 3.
– Ñ. 209–212.
4. Rivas B.L., Pereira E.D., Moreno-Villoslada I. // Prog.
Polym. Sci. – 2003. – 28, ¹ 1. – P. 173–208.
5. Ëèïàòîâ Þ.Ñ., Ôàéíåðìàí À.Å., Øðóáîâè÷ À.Å.,
Øåâ÷åíêî Â.Â. // Äîêë. ÀÍ ÓÑÑÐ. Ñåð. Á. – 1984. –
¹ 10. – Ñ. 41–44.
6. Lipatov Yu.S., Feinerman A.E., Shevchenko V.V. // Ukr.
Polymer J. – 1993. – 2, N 2. – P. 85–97.
7. Êîðïóñîâ Ñ.Ã., Íîâèêîâ À.Ï., Øêèíåâ Â.Ì. //
Ðàäèîõèìèÿ. – 1992. – 34, ¹ 1. – Ñ. 169–172.
8. Áðûê Ì.Ò., Êî÷êîäàí Â.Ì. // Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ
âîäû. – 1997. – 19, ¹ 1. – Ñ. 19–46.
9. Êîðíèëîâè÷ Á.Þ., Êîâàëü÷óê È.À., Ïøèíêî Ã.Í. è
äð. // Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ âîäû. – 2000. – 22, ¹ 1. –
Ñ. 66–73.
10. Ìåëåíåâñêèé À.Ý., Óøàêîâ È.À., Êèñëèíñêèé Â.À.,
Êîæóõîâ Ý.Ì. // Ïðîáëåìû ×åðíîáûëÿ. – 2004. –
Âûï. 14. – Ñ. 146–150.
11. Ëóêüÿíîâ Â.Ô., Ñàâèí Ñ.Á., Íèêîëüñêàÿ È.Â. //
Æóðí. àíàëèò. õèìèè. –1960. – 15, ¹ 3. –Ñ. 311–314.
12. Êîðíååâ À.À., Êðèíèöûí À.Ï., Ñòðèõàðü Î.Ë.,
Ùåðáèí Â.Í. // Ðàäèîõèìèÿ. – 2002. – 44, ¹ 6. –
Ñ. 545–552.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 10 àïðåëÿ 2008 ã.
286
Î÷èñòêà ðàäèîàêòèâíûõ îòõîäîâ îò óðàíà ðåàãåíòíîé ôèëüòðàöèåé
Î÷èùåííÿ ð³äêèõ ðàä³îàêòèâíèõ â³äõîä³â â³ä óðàíó ðåàãåíòíîþ
óëüòðàô³ëüòðàö³ºþ
Ë.². Ðóäåíêî1, Î.À. Ãóìåííà1, Â.ª. Õàí1, Î.Â. Äæóæà1, Ì.ß. Âîðòìàí2, Î.Â. Øåâ÷óê2, Í.Ñ. Êëèìåíêî2,
Â.Â. Øåâ÷åíêî2
1²íñòèòóò á³îîðãàí³÷î¿ õ³ì³¿ òà íàôòîõ³ì³¿ ÍÀÍ Óêðà¿íè
1, âóë.. Ìóðìàíñüêà, Êè¿â, 02660, Êè¿â, Óêðà¿íà
2²íñòèòóò õ³ì³¿ âèñîêîìîëåêóëÿðíèõ ñïîëóê ÍÀÍ Óêðà¿íè
48, Õàðê³âñüêå øîñå, Êè¿â, 02160, Óêðà¿íà
Âèâ÷åíà ðåàãåíòíà óëüòðàô³ëüòðàö³ÿ ìîäåëüíèõ âîäíèõ ðîç÷èí³â ³ ð³äêèõ ðàä³îàêòèâíèõ â³äõîä³â
äëÿ âèäàëåííÿ óðàíó. Çà ñâî¿ìè âëàñòèâîñòÿìè ñèíòåçîâàí³ íàìè ôîñôîðîâì³ñí³ îë³ãîìåðè –
âèñîêîñåëåêòèâí³ àãåíòè ³ çíàõîäÿòüñÿ íà ð³âí³ â³äîìîãî ïîë³åòèëåí³ì³íó, ÿêèé âèêîðèñòîâóºòüñÿ
äëÿ âèäàëåííÿ éîí³â óðàíó.
Purification of liquid radioactive waste from uranium by a reagent ultrafiltration
L.I. Rudenko1, A.A. Gumenna1, V.E. Khan1, O.V. Dzhuzha1, M.J. Vortman2, A.V. Shevchuk2, N.S. Klimenko2,
V.V. Shevchenko2
1Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry NAS of Ukraine
1, Murmanska str., Kyiv, 02660, Ukraine
2Institute of Macromolecular Chemistry NAS of Ukraine
48, Kharkivske shausse, Kyiv, 02160, Ukraine
Reagent ultrafiltration of model aqueous solution and liquid radioactive waste from allocation of uranium
is investigated. On the properties synthesized by us phosphorus containing oligomers are high-selective
agents and are at the level of known polietilenimine, uranium used for the selection of ions.
|