Способ разделения изотопов магния Советский патент 1991 года по МПК B01D59/22 

СП

с

Изобретение относится к области разделения стабильных изотопов при экстракции краун - соединениями. Цель изобретения - повышение степени разделения изотопов и стабилизации системы. Предлагается проводить процесс при контакте водной фазы, фиксированной на инертном твердом носителе, и раствора комплекса роданида магния с бензо-15-краун-5 в хлороформе. Водная фаза представляет собой раствор роданида магния концентрацией 1,0 - 2,2 моль/л, а концентрация бензо-15-краун-5 составляет 1,2 - 1,6 моль/л. Получены степени разделения изотопов 1,19 - 1,27 по сравнению с 1,03 - 1,101 в амальгамно-хроматографическом процессе. 1 табл.

Изобретение относится к разделению стабильных изотопов химическим обменом и может быть использовано для получения препаратов, обогащенных стабильными изотопами магния.

Цель изобретения - повышение степени разделения изотопов и стабилизация системы, в которой осуществляют разделение.

Суть изобретения состоит в том. что контактируют раствор соли магния, фиксированный на инертном носителе, и вторая жидкая фаза, при этом в качестве раствора соли магния используют водный раствор роданида магния с концентрацией 1,0-2,2 моль/л, и в качестве второй фазы используют раствор комплекса роданида магния с бензо-15-краун-5 в хлороформе, содержащий 1.2-1,6 моль/л краун-эфи- ра.

Разделение, таким образом, осуществляют в экстракционной системе с использованием реакции химического изотопного обмена:

24Mg(SCN)2(3q)+26MgLn(SCN)2(cHci3)-- 26Mg(SCN)2(aq) + (SCN)2(cHCi3). где L - бензо-15-краун-5;

n-параметр, характеризующий стехиометрию экстрагируемого комплекса.

Установлено, что использование Mg(SCN)2 оптимально по двум причинам: во- первых, обеспечивается достижение существенных (до 0,3 моль/л) концентраций магния в органической фазе; во-вторых, достигается высокие Q. Применение хлороформного раствора бензо-15-краун-5 обусловлено этими же причинами. Использование других солей магния (а также других краун-эфиров) ограничено либо плохой эксО

VI со

vj

ю

трагируемостью (в случае галогенидов, нитрата, сульфата, ацетата и т.д.), либо низкими значениями Q (перхлорат, трихлорацетат).

Концентрационные пределы обусловлены тем, что при концентрациях ниже указан- ных интервалов значительно уменьшается содержание магния в органической фазе и, следовательно, производительность процесса, а также возрастает его длительность. Выше указанных концентрационных интер- валов образуется третья фаза (твердые комплексы переменного состава).

Стабильность системы характеризуется тем, что во всех случаях в течение, как минимум, 300 ч не наблюдают изменения кон- центраций магния в противопоставляемых фазах, в то время как деструкции различных амальгамных систем, в том числе по известному способу избежать невозможно.

Пример 1. Разделение ведут при 20°С в стеклянной колонне высотой 250 см и внутренним диаметром 0,77 см, которая заполнена силикагелем (100-250 мкм). Сили- кагель насыщают водой, после чего снизу в колонну подают хлороформный раствор комплекса роданида магния с бензо-15-кра- ун-5, содержащий 1,6 моль/л краун-эфира, предварительно уравновешенный с водным раствором Mg(SCN)2 концентрацией 2,2 моль/л. При контакте органического раствора с водой происходит обращение потоков за счет реэкстракции, формируется переходная зона, на передней границе которой концентрируется изотоп 24Мд. По выходе из колонны зону изотопного обогащения подвергают фракционному отбору и массоспектрометрическому анализу, Получено значение Qr4Mg/26Mg)1,25.

П р и м е PJJ 2-16. Разделение проводят аналогично примеру 1. используя разные концентрации раствора Mg(SCN)2 или его комплекса с краун-эфиром, а также различные магниевые соли и краун-эфиры. Данные сведены в таблицу.

Таким образом, реализация способа позволяет увеличить степень разделения изотопов магния при одновременной стабилизации системы. Кроме того, процесс экологически безопасен и прост методически по сравнению с различными вариантами амальгамного обмена.

Формула изобретения

Способ разделения изотопов магния методом химического изотопного обмена между раствором соли магния, фиксированным на инертном твердом носителе, и второй жидкой фазой, отличающийся тем, что, с целью повышения степени разделения изотопов и стабилизации системы, в качестве раствора соли магния используют водный раствор роданида магния с концентрацией 1,0-2,2 моль/л и в качестве второй фазы используют раствор комплекса роданида магния с бензо-15-краун-5 в хлороформе, содержащий 1,2-1,6 моль/л крэун-эфира.

Примечание.

Образовалась твердая фаза.

В водную фазу добавлена Нг50 (1,5 моль/л) для повышения концентрации магния в органической фазе

Приведение концентрации фиксированной органической фазы и амальгамы,,