Химическая устойчивость соединений Ln[(UO2)3O3.5(OH)2]·5H2O (Ln = Lа, Ce, Pr и Nd) в водных растворах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследована химическая устойчивость соединений урана(VI) состава Ln[(UO2)3O3.5(OH)2]·5H2O [Ln = La(III), Ce(III), Pr(III), Nd(III)] в водных растворах в широком интервале кислотности среды. Установлены кислотно-основные интервалы существования соединений, определена растворимость. На основании полученных данных вычислены константы равновесия гетерогенных реакций, функции Гиббса образования Ln[(UO2)3O3.5(OH)2]·5H2O, рассчитаны кривые растворимости исследуемых соединений, построены диаграммы состояния U(VI) и Ln(III) в водных растворах.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. В. Нипрук

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: nipruk@yandex.ru
Россия, Нижний Новгород, 603022

К. А. Клиньшова

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского

Email: nipruk@yandex.ru
Россия, Нижний Новгород, 603022

О. Н. Тумаева

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского

Email: nipruk@yandex.ru
Россия, Нижний Новгород, 603022

Г. Н. Черноруков

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского

Email: nipruk@yandex.ru
Россия, Нижний Новгород, 603022

Р. В. Абражеев

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского

Email: nipruk@yandex.ru
Россия, Нижний Новгород, 603022

М. В. Куземко

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского

Email: nipruk@yandex.ru
Россия, Нижний Новгород, 603022

Список литературы

  1. Zhang Y., Lu K.T., Zheng R. // Dalton Trans. 2022. Vol. 51. N 2. P. 490. doi: 10.1039/d1dt03916d
  2. Baker J.R. // Coord. Chem. Rev. 2013. Vol. 266–267. P. 123. doi: 10.1016/j.ccr.2013.10.004
  3. Sandino M.C.A., Grambow B. // Radiochim. Acta. 1994. Vol. 66–67. P. 37. doi: 10.1524/ract.1994.6667.s1.37
  4. Sowder A.G., Clark S.B., Fjeld R.A. // Radiochim. Acta. 1996. Vol. 74. P. 45. doi: 10.1524/ract.1996.74.special-issue.45
  5. Sowder A.G., Clark S.B., Fjeld R.A. // Environ. Sci. Technol. 1999. Vol. 33. P. 3552. doi: 10.1021/es9901516
  6. Plášil J. // J. Geosci. 2018. Vol. 63. P. 65.
  7. Brugger J., Meisser N., Etschmann B., Ansermet S., Pring A. // Am. Mineral. 2011. Vol. 296. P. 229. doi: 10.2138/am.2011.3601
  8. Burns P.C. // Can. Mineral. 2005. Vol. 43. P. 1839. doi: 10.2113/gscanmin.43.6.1839
  9. Crouch E.A.C. Calculated independent yields in thermal neutron fission of sup233U, sup235U, sup239Pu, sup241Pu, and in fission of sup232Th, sup238U, and sup240Pu. 1969. Technical Report AERE-R-6056.
  10. Madzunya D., Uushona V., Mathuthu M., Heike W. // J. Environ. Radioact. 2021. Vol. 237. Art. ID 106668. doi: 10.1016/j.jenvrad.2021.106668
  11. Черноруков Н.Г., Нипрук О.В., Арова М.И., Чаплиёва К.А. // ЖОХ. 2014. Т. 84. № 1. С. 8; Chernorukov N.G., Nipruk O.V., Arova M.I., Chaplieva K.A. // Russ. J. Gen. Chem. 2014. Vol. 84. N 1. P. 6. doi: 10.1134/S1070363214010022
  12. Черноруков Н.Г., Нипрук О.В., Арова М.И., Блаженова Д.В. // ЖОХ. 2013. Т. 83. № 4. С. 553; Chernorukov N.G., Nipruk O.V., Arova M.I., Blazhenova, D.V. // Russ. J. Gen. Chem. 2013. Vol. 83. P. 642. doi: 10.1134/s1070363213040051
  13. Nipruk O.V., Chernorukov N.G., Chaplieva К.A. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2017. Vol. 314. N 2. P. 1405. doi: 10.1007/s10967-017-5462-0
  14. Zhang Y., Aughterson R.D., Karatchevtseva I., Kong L., Tran T.T., Čejka J., Aharonovich I., Lumpkin G.R. // New J. Chem. 2018. Vol. 42. Р. 12386. doi: 10.1039/c8nj01376d
  15. Zhang Y., Aughterson R.D., Zhang Z., Wei T., Lu K., Čejka J., Karatchevtseva I. // Inorg. Chem. 2019. Vol. 58. N 16. P. 10812. doi: 10.1021/acs.inorgchem.9b01102
  16. Lu K., Zhang Y., Wei T., Čejka J., Zheng R. // Dalton Trans. 2020. Vol. 49. P. 5832. doi: 10.1039/d0dt00526f
  17. Lu K.T., Zhang Y., Aughterson R.D., Zheng R. // Dalton Trans. 2020. Vol. 49. P. 15854. doi: 10.1039/d0dt02944k
  18. Lu K.T., Zhang Y., Wei T., Wang Z., Oldfield D.T., Zheng R. // Inorg. Chem. 2021. Vol. 60. P. 13233. doi: 10.1021/acs.inorgchem.1c01610
  19. Черноруков Н.Г., Нипрук О.В., Клиньшова К.А., Черноруков Г.Н., Тумаева О.Н. // Радиохимия. 2021. Т. 63. № 2. С. 110. doi: 10.31857/S0033831121020027; Chernorukov N.G., Nipruk O.V., Klin’shova K.A., Chernorukov G.N., Tumaeva O.N. // Radiochemistry. 2021. Vol. 63. N 2. P. 141. doi: 10.1134/S1066362221020028
  20. Ablott T.A., Lu K.T., Aughterson R.D., Zhang Y. // Dalton Trans. 2022. Vol. 51. P. 15965. doi: 10.1039/d2dt02763a
  21. Zhang Y., Lu K.T., Ablott T.A., Zheng R. // Chem Asian J. 2024. Vol. 19. doi: 10.1002/asia.202400101
  22. Нипрук О.В., Клиньшова К.А., Черноруков Г.Н., Денисова А.А., Абражеев Р.В. // ЖОХ. 2023. Т. 93. № 10. С. 1621. doi: 10.31857/S0044460X23100104; Nipruk O.V., Klinshova K.A., Chernorukov G.N., Denisova A.A., Abrazheev R.V. // Russ. J. Gen. Chem. 2023. Vol. 93. N 10. P. 2549. doi: 10.1134/S1070363223100109
  23. Chernorukov N.G., Nipruk O.V., Klinshova K.A., Tumaeva O.N., Sokolov D.V. // New J. Chem. 2021. Vol. 45. N 22. P. 9922. doi: 10.1039/D1NJ01414E
  24. Nipruk O.V., Chernorukov N.G., Klinshova K.A., Bakhmetev M.O., Tumaeva O.N. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2021. Vol. 328. P. 739. doi: 10.1007/s10967-021-07692-1
  25. Нипрук О.В., Черноруков Н.Г., Годованова Н.С., Арова М.И. // Радиохимия. 2012. Т. 54. № 6. С. 514; Nipruk O.V., Chernorukov N.G., Godovanova N.S., Arova M.I. // Radiochemistry. 2012. Vol. 54. N 6. P. 528. doi: 10.1134/S1066362212060033
  26. Нипрук О.В., Черноруков Н.Г., Годованова Н.С., Кострова Е.Л. // Радиохимия. 2013. Т. 55. № 1. С. 33; Nipruk O.V., Chernorukov N.G., Godovanova N.S., Kostrova E.L. // Radiochemistry. 2013. Vol. 55. N 1. P. 63. doi: 10.1134/S1066362213010128
  27. Nipruk O.V., Chernorukov N.G., Zakharycheva N.S., Kostrova E.L. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2017. Vol. 311. P. 519. doi: 10.1007/s10967-016-5044-6
  28. Guillaumont R., Fanghänel T., Fuger J., Grenthe I., Neck V., Palmer D.A., Rand M.H. Update on the Chemical Thermodynamics of Uranium, Neptunium, and Plutonium. Amsterdam: Elsevier, 2003. 918 p.
  29. Grenthe I., Fuger J., Koning R., Lemire R., Muller A., Nguyen-Trung Cregu C., Wanner H. Chemical thermodynamics of uranium. Amsterdam: North-Holland, 2004. 715 p.
  30. Термические константы веществ. / Под ред. В. П. Глушко. М.: АН СССР, 1965–1981. Вып. I–X.
  31. Gorman-Lewis D., Burns P.C., Fein J.B. // J. Chem. Thermodyn. 2008. Vol. 40. P. 335. doi 0.1016/j.jct.2007.12.004
  32. Киселева Е.К., Сусленникова В.М. Справочное руководство по приготовлению титрованных растворов и установке их титров. Л.: Типолитография ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского, 1959. 197 с.
  33. Нипрук О.В., Князев А.В., Черноруков Г.Н., Пыхова Ю.П. // Радиохимия. 2011. Т. 53. № 2. С. 128; Nipruk O.V., Knyazev A.V., Chernorukov G.N., Pykhova Y.P. // Radiochemistry. 2011. Vol. 53. N 2. P. 146. doi: 10.1134/S1066362211020044
  34. Виноградов А.П., Рябчиков Д.И., Сенявин М.М. Аналитическая химия урана. М.: АН СССР, 1962. 431 с.
  35. Мицуике А. Методы концентрирования микроэлементов в неорганическом анализе. М.: Химия, 1986. 152 с.
  36. Лазарев А.И., Харламов И.П., Яковлев П.Я., Яковлева Е.Ф. Справочник химика-аналитика. М.: Металлургия, 1976. 184 с.
  37. Нипрук О.В., Кирьянов К.В., Пыхова Ю.П., Святкина С.В., Кулешова Н.В. // Вестн. ННГУ. 2008. № 2. С. 54.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Кинетические кривые растворения La[(UO2)3O3.5(OH)6]·5H2O в водных растворах для 10–1 М. HClO4 (1), 10–2 М. HClO4 (2), 10–3 М. HClO4 (3), 10–4 М. HClO4 (4), H2O (5), 10–4 M. NaOH (6), 10–3 M. NaOH (7), 10–2 M. NaOH (8), 10–1 M. NaOH (9).

Скачать (85KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Рентгенограммы твердых фаз в равновесных гетерогенных системах La[(UO2)3O3.5(OH)6]·5H2O(cr)–водный раствор для 10–1 М. HClO4 (1), 10–2 М. HClO4 (2), 10–3 М. HClO4 (3), 10–4 М. HClO4 (4), H2O (5), 10–4 M. NaOH (6), 10–3 M. NaOH (7), 10–2 M. NaOH (8), 10–1 M. NaOH (9), 1 M. NaOH (10) и штрих-рентгенограмма La[(UO2)3O3.5(OH)6]·5H2O (11) [12].

Скачать (146KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость концентраций U(VI) (сплошная линия, ромб) и La(III) (a), Pr(III) (б), Сe(III) (в) и Nd(III) (г) (пунктирная линия, круг) в насыщенном водном растворе Ln[(UO2)3O3.5(OH)6]·5H2O от кислотности среды (расчетные кривые – сплошные линии, экспериментальные значения – точки).

Скачать (159KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Диаграммы состояния U(VI) и Ln(III) в насыщенных водных растворах Ce[(UO2)3O3.5(OH)6]·5H2O (а), Nd[(UO2)3O3.5(OH)6]·5H2O (б): 1 – UO22+, 2 – UO2OH+, 3 – UO2(OH)20, 4 – UO2(OH)3–, 5 – UO2(OH)42–, 6 – (UO2)2OH3+, 7 – (UO2)2(OH)22+, 8 – Ce3+, 9 – CeOH2+, 10 – Nd3+, 11 – NdOH2+.

Скачать (139KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Расчетные кривые растворимости Ce[(UO2)3O3.5(OH)6]·5H2O (1), Nd[(UO2)3O3.5(OH)6]·5H2O (2), Ce(OH)3 (3), Nd(OH)3 (4), Na2U2O7 (5), UO3·2H2O (6).

Скачать (78KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024