Способ разделения изотопов магния Советский патент 1992 года по МПК B01D59/22 

Изобретение относится к разделению стабильных изотопов химическим обменом в экстракционных системах и может быть использовано для получения препаратов, обогащенных стабильными изотопами магния с массовыми числами 24, 25 и 26.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ разделения изотопов магния, при котором контактируют раствор соли магния, фиксированный на инертном носителе, и вторая жидкая фаза, при этом в качестве раствора соли магния используют раствор роданида магния концентрацией 1,0 - 2,2 моль/л, а в качестве второй фазы используют раствор комплекса роданида магния с бензо-15-краун-5 в хлороформе, содержащий 1,2-1,6 моль/л краун-эфира. Получены степени разделения изотопов магния Q(24 Mg/26Mg) 1,19 - 1,27.

Недостатками способа являются невысокое значение коэффициента разделения изотопов а в данной системе, составляющее 1,0033 для масс 24 и 26, и, как следствие, невысокое значение степени разделения изотопов, незначительные концентрации магния в органической фазе, составляющие 0,09 - 0,27 моль/л, что не позволяет реализовать существенные материальные потоки в разделительном каскаде и имеет следствием низкую производительность процесса.

Целью предполагаемого изобретения является повышение коэффициента разделения изотопов магния и концентрации магния в органической фазе.

Указанная цель достигается тем, что контактируют водный раствор роданида магния с концентрацией 1,0 - 2,2 моль/л и раствор комплекса роданида магния с бен

О

N СО VI

зо-15-краун-5 в хлористом метилене, содержащий 1,2-1,6 моль/л краун-эфира.

Отличительным признаком предлагаемого способа является использование в качестве органического растворителя хлористого метилена.

Несмотря на химическое подобие и CHaCi2, эти растворители в процессах экстракции проявляют существенные различия, например, экстракция натрия из пикратных растворов 15-краун-5 (0,01 моль/л) в CH2CI2 протекает количественно, в то время как в экстрагируется только 60% натрия.

Химобменная система Mg(SCN)a(ag)- бензо-15-краун-5 (ChbCIa) характеризуется величиной а(24 Мд/ Мд) 1,0044, что существенно превышает значение а в способе-прототипе, в котором а 1,0033. Концентрация магния в органической фазе составляет 0,30-0,54 моль/л (см. примеры), что в 1,5-2 раза выше, чем в способе-прототипе.

Концентрационные пределы обусловлены теми же факторами, что и в способе-прототипе. При концентрациях ниже указанных интервалов значительно уменьшается содержание магния в органической фазе и, следовательно, производительность процесса, а также возрастает его длительность. Выше указанных концентрационных интервалов образуется твердая фаза.

П р и м е р 1. Разделение ведут при 20°С в стеклянной колонне высотой 250 см и внутренним диаметром 0,77 см, которая заполнена силикагелем (100 - 250 мкм). Силикагель насыщают водой, после чего снизу в колонну подают раствор комплекса роданида магния с бензо-15-краун-5 в хлористом метилене, содержащий 1,6 моль/л краунэфира, предварительно уравновешенный с водным раствором роданида магния 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 Мд. По выходе из колонны зону изотопного обогащения подвергают фракционному отбору и масс - спектрометрическому анализу. Получено значение Q 1,34 (для масс 24 и 26). Коэффициент разделения «( Мд/ Мд) 1,0044, концентрация магния в органической фазе 0,54 моль/л. Примеры 2-14. Проводят аналогично

примеру 1, используя разные концентрации водного раствора роданида магния и его комплекса с краун-эфиром. Данные сведены в таблицу.

Формула изобретения

Способ разделения изотопов магния методом химического изотопного обмена между водным раствором роданида магния концентрацией 1,0 - 2,2 моль/л и раствором комплекса роданида магния с бензо-15-краун-5 в органическом растворителе, содержащем 1,2 - 1,6 моль/л краун-эфира, о т- лич.ающийся тем, что, с целью повышения коэффициента разделения изотопов магния и концентрации магния в органической фазе, в качестве органического растворителя используют хлористый метилен.

Изобретение относится к разделению стабильных изотопов методом химического изотопного обмена в экстракционных системах на основе краун-соединений. С целью повышения коэффициента разделения изотопов магния и концентрации магния в органической фазе, процесс проводят в химобменной системе: водный раствор роданида магния - раствор комплекса роданида магния с бензо-15-краун-5 вхлористом метилене. Концентрация магния в водном растворе составляет 1,0-2,2 моль/л, а краун- эфира в хлористом метилене 1,2 - 1,6 моль/л. Коэффициент разделения изотопов магния составляет 1,0044 (для масс 24 и 26), в органической фазе достигаются концентрации магния 0,30 - 0,54 моль/л. При реализации процесса в варианте экстракционной хроматографии получены степени разделения изотопов 1,31 - 1,39 1 табл. Ё