Naslov
Izolacija radioaktivnog stroncija iz prirodnih uzoraka
(Isolation of radioactive strontium from natural samples)

Autori
Grahek, Željko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
27.05

Godina
1997

Stranica
143

Mentor
Eškinja, Ivan

Ključne riječi
radioaktivni stroncij; izolacija; prirodni uzorci; alkoholne otopine; anionski izmjenjivači; Čerenkovljev efekt; brzi postupak određivanja
(radioactive strontium; isolation; natural samples; alcohol solution; anion exchanger; Cherenkov effect; rapid determination procedure)

Sažetak
U radu su prikazani novi postupci izolacije radioaktivnog stroncija iz prirodnih uzoraka. Ti postupci razvijeni su na temelju istraživanja koja su provedena sa ciljem da se pronađe brz i jednostavan način za izolaciju i određivanje radioaktivnog stroncija u prirodnim uzorcima. Istraživanja su pokazala da se K, Na, Cs, Ca, Sr, Y i Ba mogu vezati iz alkoholnih otopina dušične kiseline na anionske izmjenjivače tipa Dowex i Amberlite, koji u strukturi sadrže kvarternu amonijevu skupinu te kao protuion NO3- ion. Također je pokazano da jačina vezanja pojedinog kationa raste u u alkoholnim otopinama nizu: 0.25M HNO3 u metanolu < 0.25M HNO3 u etanolu< 0.25M HNO3 u propanolu. Nadalje u istoj akoholnoj otopini jačina vezanja raste u nizu Na<K<Cs<Ca<Sr<Y<Ba. Jačina vezanja stroncija (i ostalih iona) raste s opadanjem polarnosti alkohola. Na jačinu vezanja stroncija utječe koncentracija kiseline, količina vode, koncentracija nitrata te udio drugih alkohola, odnosno sastav smjese alkohola. Jačina vezanja opada s povećanjem koncentracije kiseline u alkoholu, dok voda u alkoholu bez prisutnosti nitrata onemogućava vezanje. U rasponu koncentracija od 0 do 0.25 mol/L NH4NO3 jačina vezanja stroncija na izmjenjivač raste a kod koncentracija večih od 0.25 mol/L NH4NO3 u metanolu jačina vezanja se smanjuje. Stroncij se dvostruko jače veže na izmjenjivače iz alkoholne otopine amonij nitrata nego iz alkoholne otopine dušične kiselne. U smjesi alkohola i dušične kiseline jačina vezanja kalcija i stroncija raste s porastom udjela alkohola s manjom dielektričnom konstantom. Isto ponašanje može se očekivati i od ostalih iona. Stroncij se može jednostavno odjeljivati od ostalih elemenata s izuzetkom itrija, na kolonama punjenim izmjenjivačima Amberlite CG-400 I Dowex 1X8 s 0.25M HNO3 u metanolu, 0.25M HNO3 u etanolu i 0.25M HNO3 u propanolu. Odjeljivanje je također moguće i iz smjesa alkohola. Stroncij se najteže odjeljuje od kalcija a efikasnost odjeljivanja raste sa smanjnjem polarnosti primjenjenog alkohola ili smjese alkohola. Na ovaj način uspješno se međusobno odjeljuju elementi druge skupine periodnog sustava za razliku od elemenata prve skupine koji se ne mogu odjeljivati na ovaj način. Međutim, uspješno se mogu odijeliti elementi prve skupine od elemenata druge skupine periodnog sustava a efikasnost odjeljivanja najveća je s 0.25M HNO3 u 1-propanolu. Itrij se ponaša vrlo slično stronciju i gotovo istovremeno se eluira s kolone. Stroncij se može vrlo jednostavno odijeliti od itrija na koloni punjenoj izmjenjivačem Dowex 50X8 u H+ formi s 2M i 3M HNO3. Na odjeljivanje stroncija od ostalih elemenata također utječe brzina protoka eluensa i veličina čestica izmjenjivača. Brzina protoka u rasponu od 1-5 mL/min ne utječe na odjeljivanje stroncija od kalcija i ostalih elemenata, no iznad te brzine faktor odjeljivanja kalcija i stroncija se smanjuje. Smanjenjem veličine čestica izmjenjivača može se povečati faktor odjeljivanja. Ovi postupci odjeljivanja mogu se primjeniti za izolaciju i brzo određivanje radioaktivnog stroncija u prirodnim uzorcima. Stroncij i itrij jednostavno se izoliraju iz prirodnog uzorka na koloni punjenoj anionskim izmjenjivačem s alkoholnom otopinom dušične kiseline, a međusobno se odvajaju na koloni punjenoj kationskim izmjenjivačem i dušičnom kiselinom kao eluensom. Kombinacijom postupka izolacije pomoću anionskih izmjenjivača i detekcije na plinskom b-brojaču i scintilacijskom brojaču koristeći Čerenkovljev efekt dobiva se pouzdana metoda za brzo određivanje radioaktivnog stroncija. Stoga su u radu razvijeni postupci brzog određivanja radioaktivnog stroncija u raznim vrstama prirodnih uzoraka koji su u odnosu na standardni postupak znatno brži i jednostavniji. Ti se postupci mogu se dodatno ubrzati upotrijebi li postupak izolacije na koloni pod tlakom pod kontroliranim uvjetima brzine proticanja. Postupci su testirani određivanjem radioaktivnog stroncija u referentnim prirodnim uzorcima dobivenim od međunarodne agencije za atomsku energiju.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija

POVEZANOST RADA