Осаждение неорганическими реагентами

Для отделения нептуния от катионов щелочных металлов и большинства анионов применяют осаждение его в виде гидроокисей или соосаждение с гидроокисями других элементов и различными уранатами. Однако гидроокись нептуния (V) является малорастворимой лишь при pH > 12. В опытах В. А. Михайлова и А. С. Храмцовой (1962—1966 гг.), характеризующие соосаждение микроколичества нептуния с различными гидроокисями, использовались 1—2 мкг Np²³⁷, меченного Np²³⁹. Полученные результаты показали, что нептуний (V) в определенных условиях не соосаждается с гидроокисями количественно. Для полноты соосаждения требуется перевести нептуний в четырех- или шестивалентное состояние или использовать трехкратное дробное введение носителя. Осаждение проводят по следующей методике.

К 5 мл кислого анализируемого раствора добавляют раствор соли никеля (1 мг Ni) или другого элемента н затем раствор щелочи (или аммиака дли других элементов) до выпадения осадка гидроокиси. Осадок отцентрифуговывают, в маточник, не отделяя его от осадка, добавляют снова 0,5 —1 мг Ni, осторожно перемешивают в верхней части, не взмучивая осадка. Раствор с осадком снова центрифугируют и повторяют еще раз осаждение гидроокиси добавлением 0,5— 1 мг Ni, как указано выше. Осадок отделяют и промывают 2 раза водой и растворяют в кислоте.

Как известно, U(VI) при концентрации 400 мг/мл не осаждается из 1—4 М раствора NH₄OH, содержащего 2—4 М NH₂OH • НСl. В. А. Михайлов и А. С. Храмцова (1962 г.) наблюдали, что в этих условиях не осаждаются также А1 и РЬ (0,5 мг/мл), Сr(lll) (1 мг/мл), Cr(VI), Mn(II) и Ni(II) (2 мг/мл) Mg (6 мг/мл) и Са (30 мг/мл). Fe(IIl), La и Th (0,5 мг/мл) осаждаются в виде гидроокисей. С последними соосаждаются 80—90% Np(IV) (1 мкг/мл) и 90—95% Pu(IV) (l мкг/мл), U(VI) (2—400 мг/мл) захватывается на 0,5—1%. Таким образом, в описанных условиях достигается очистка нептуния от урана в 100—200 раз. От остальных элементов очистка нептуния происходит в значительно меньшей степени. Для предварительной очистки нептуния и других актинидов используют соосаждение их с пероксидами других элементов из слабокислой среды. Показано,что пероксид тория является эффективным носителем для нептуния. Исследовано также осаждение пероксида нептуния. Наиболее полное осаждение пероксида нептуния происходит из 2,5 М HN0₃, содержащей 6,5 М Н₂О₂. В этих условиях потери нептуния в маточнике составляют 12 мг/л.

Известный метод разделения урана и плутония, основанный на образовании растворимых в щелочах перуранатов, не пригоден для разделения урана и нептуния, так как, по наблюдениям Кондратова, нептуний также образует растворимое пероксид-ное соединение. По данным В. А. Михайлова (1962 г.), нептуний соосаждается с гидроокисью никеля в перекисно-щелочных растворах на 20%, в то время как плутоний соосаждается на 90%, т. е. нептуний не отделяется полностью от плутония.

По данным В. А. Михайлова и А. С. Храмцовой (1966—1967 гг.), плутоний и нептуний могут быть разделены иодатно-ториевым методом. Из 3М раствора HNО₃, содержащего 10 мг КJO₃/мл и 0,1 мг Тh/мл, соосаждается 98 ± 0,5% Pu(IV) и ≤ 0,3—0,4% Np(V). При этом соосаждается также ≤0,2—0,4% U(VI) и Am(lII).