Смола CL - TrisKem International
реклама
ОПИСАНИЕ ПРОДУКЦИИ Смола CL Область применения - Разделение хлоридов и иодидов Упаковка Порядковый N°. CL-B25-A, CL-B50-A, CL-B100-A, CL-B200-A CL-C20-A, CL-C50-A, CL-C200-A CL-B25-S, CL-B50-S, CL-B100-S, CL-B200-S CL-B25-L, CL-B50-L, CL-B100-L, CL-B200-L Форма Размер частиц 25г, 50г, 100г и 200г флаконы со смолой CL 100-150 мкм Коробки с колонками со смолой CL по 20, 50 и 200 шт. 100-150 мкм 25г, 50г, 100г и 200г флаконы со смолой CL 50-100 мкм 25г, 50г, 100г и 200г флаконы со смолой CL 150-300 мкм Физико-химические свойства Плотность: 0,37 г/мл Емкость: 6,5 мг Cl-/г смолы CL (насыщенной 20 мг Ag+) 25 мг I-/г смолы CL (насыщенной 20 мг Ag+) Условия эксплуатации Рекомендуемая температура эксплуатации: / Скорость течения жидкости: Сорт А: 0.6 – 0.8 мл/мин. Хранение: В сухом темном месте, T<30°C Для дополнительной информации см. литературный обзор. Методики Ссылка Описание Матрица Анализируемые Носитель элементы TKI–CL01 Разделение Cl-36 / I129 Природные пробы и контроль при снятии АЭС с эксплуатации Cl-36, I-129 TRISKEM INTERNATIONAL ZAC de l’Eperon – 3, rue des Champs Géons – 35170 Bruz – FRANCE Tel +33 (0)2.99.05.00.09 – Fax +33 (0)2.23.45.93.19 – www.triskem.com – email : [email protected] SAS au capital de 40.000 euros – SIRET 493 848 972 00029 – APE 2059Z – TVA intra communautaire FR65 493 848 972 Флаконы, колонки 10/12/15 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР соединения с Ag. Величины DW для хлоридов и иодидов на насыщенной серебром смоле CL в 1M H2SO4 составляют соответственно 1600 и 1980. Таким образом, оба они хорошо поглощаются при данных условиях. Перед экстракционными экспериментами, в которых проявлялась типичная рабочая емкость, смолу CL насыщали 20 мг Ag+ на г смолы. При таких условиях емкости насыщенной серебром смолы по хлоридам и иодидам составляли: 16.3 +/- 1.6 мг иодида на 2-мл колонку (прибл. 25 мг иодида на г смолы CL, насыщенной Ag+) и 4.3 +/- 0.2 мг хлорида на 2-мл колонку (прибл. 6.5 мг хлорида на г смолы CL, насыщенной Ag+). Более высокие емкости по галогенидам могут быть получены при увеличении количества серебра в смоле CL. СМОЛА CL Смола CL, используемая для разделения хлоридов и иодидов, основана на экстракционной системе, специфичной к платиноидам, золоту и серебру. Специфичность к галогенидам достигается за счет связанного со смолой серебра. В таблице 1 приведены значения коэффициентов распределения (DW) для некоторых катионов при экстракции смолой CL; по практическим соображениям в качестве среды была выбрана серная кислота. Видно, что смола CL обладает высокой специфичностью к Pd и Ag, тогда как для других элементов значения DW низки. Более того, Ag обладает высоким DW в широком диапазоне pH (от 1M H2SO4 до разбавленной серной кислоты (pH=5)). Таким образом, серебро может быть экстрагировано (и оставаться на смоле) в широком диапазоне значений pH. Для определения наилучших условий для разделения хлоридов и иодидов для них были определены величины DW на насыщенной серебром смоле CL в зависимости от концентрации SCN- и S2-. Полученные результаты представлены на рис. 1 и 2. Таблица 1: Величины DW для экстракции некоторых катионов смолой CL из серной кислоты (данные из (1)). Элемент Условия экстракции Dw, мл/г Ag 1M H2SO4 650000 Ag Ag Серная кислота, pH 3 Серная кислота, pH 5 600000 350000 Cd 1M H2SO4 <1 Ce 1M H2SO4 4 Co 1M H2SO4 <1 Cu 1M H2SO4 <1 Fe 1M H2SO4 <1 Mn 1M H2SO4 <1 Ni 1M H2SO4 <1 Pd 1M H2SO4 87000 Zn 1M H2SO4 25 Рисунок 1 : DW для Cl- и I- на смоле CL, насыщенной Ag+, при pH=7 в зависимости от концентрации SCN- (1). Рисунок 2: DW для Cl- и I- на смоле CL, насыщенной Ag+, при pH=7 в зависимости от концентрации Na2S (1). Хлорид легко может быть вымыт со смолы с помощью растворов SCN-, тогда как иодид остаётся на смоле. Затем иодид можно элюировать со смолы раствором с высоким содержанием S2-. На основании этих свойств Насыщение смолы катионами серебра позволяет получить хорошую специфичность к анионам, особенно к галогенидам, образующим устойчивые или нерастворимые 2 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР Zulauf и др. [1] разработали и оптимизировали метод разделения хлоридов и иодидов; данный метод схематично изображен на рис. 3. Для того, чтобы зафиксировать в растворе хлор и йод в виде хлоридов и иодидов, в пробу серную кислоту и 0.1M SnSO4 в качестве восстановителя. Это особенно важно в случае хлора, т.к. исходя из величин растворимости солей серебра, хлораты будут проходить через смолу, тогда как иодаты, напротив, будут экстрагироваться. (Внимание: некоторые жидкие сцинтилляторы могут восстанавливать следовые количества Ag+, вымываемого из колонки, что приводит к «зачернению» и снижению прозрачности проб; таким образом, рекомендуется проверить вашу жидкую сцинтилляционную смесь перед использованием. Смесь ProSafe HC в данном плане является пригодной) На рис. 4 приведены результаты изучения разделения, осуществленного из раствора, содержавшего Cl-36 и I-129 в виде хлорида и иодида соответственно. И Cl-36, и I-129 количественно извлекаются в малый объем соответствующего элюента; фракции обоих радионуклидов очень чисты. 5 mL 0,1M KSCN (Cl-36 fraction) 5 mL 0,35M Na2S (I-129 fraction) 100 20 0 1 10 mL MilliQ 40 10 mL 1% NaOH 60 loaded solution yield, % 80 2 3 4 5 number of collectedfraction Рисунок 3: Схема оптимизированного метода разделения Cl- / I- (1). Рисунок 4: Совместные кривые элюирования 36Cl и 129 I в оптимизированном методе, 2-мл колонка со + смолой CL (насыщена Ag ). При пропускании пробы через насыщенную серебром смолу CL в пробе устанавливают предпочтительно среду 1M H2SO4 (хотя возможна слабокислая или даже нейтральная среда). При первой промывке (деионизованная вода) из колонки удаляются элементы матрицы, а также потенциально мешающие элементы. Хлорид затем элюируют маленьким объемом раствора NH4SCN или NaSCN. Для получения дополнительной информации о чистоте хлоридных и иодидных фракций были определены коэффициенты очистки (Df) посредством применения оптимизированного метода на нескольких многокомпонентных растворах и образцовых радиоактивных растворах; результаты приведены в таблице 2. В процессе оптимизации метода было показано, что промывка колонки разбавленным раствором щелочи до элюирования иодида позволяет резко увеличить химический выход йода. Поэтому непосредственно перед окончательным элюированием иодида малым объемом раствора Na2S колонку со смолой CL промывают 1% раствором NaOH (Внимание: все работы с Na2S, включая добавление жидкой сцинтилляционной смеси, должны проводиться в вытяжном шкафу.). Таблица 2: Коэффициенты очистки Df хлоридных и иодидных фракций от различных элементов. Малые объемы элюента, используемого при элюировании, позволяют проводить непосредственное измерение полученных фракций методом жидкостной сцинтилляции. 3 Элемент Df в Cl- фракции Df в I- фракции Ba >1000 >600 Cd >6900 >7700 Co >170 >1500 Cs >200 >6200 Cu >210 >190 Mn >210 >370 Ni >170 >320 Pb >300 >720 Sr >180 >17000 ЛИТЕРАТУРНЫ ЫЙ ОБЗО Р Элемент Df в Cl- фр ракции Df в I- фракц ции U >190 00 >200 60 Co 137 90 >320 0 >320 Cs >150 0 >150 90 >180 0 >160 - >160 >420 0 - Sr/ Y 36 Cl 129 I Определенны О ые активноости согла асуются с за аданными значениямии хорошо. Даже при и бо ольшом избытке и I--129 в результатах р х иззмерения Cl-36 не появвляется поло ожительной й си истематичес ской погреш шности, что о говорит о ка ачественном м разделениии хлоридов в и иодидов.. Стандартное отклонен ие, получе енное для я ре езультатов измерения проб Cl1 и Cl2 равно о 3,,7% (N = 2, k = 1); это пподтверждает хорошую ю во оспроизводи имость разд деления. В цел лом, метод д обладает хорош ей селективно остью к хлор риду и иодид ду. Также были оп пределены химическкие выходы пр ри разделен нии: 97.0 % (± 2.5%, k= =1, N=30) для хлорида и 91.7% % (± 10.1%, k= =1, я иодида [1 1]. Затем эти э значен ия N=30) для химическихх выходов были исп пользованы в анализе проб мечено ой водопро оводной вод ды (заданные активности Cl-36 и I-129 плю юс примерно по 17 Бк Co-60, C Sr-90 и Cs-137). В таблице 3 сравнены полученные е и заданны ые активности и; видно, что они о хорош шо согласуютсся. Несмотр ря на то, что о результатты, ых полученные с испо ользованием заданны химическихх выходо ов, являю ются оче ень по удовлетвор рительными и, рекомендуется определяять возможности самосстоятельно химический й выход (например, ( с помощьью ионной хро оматографии и). Та аблица 4: Ср равнение задаанных и изме еренных акктивностей; пробы меченных сточных х вод, ве еличины сист тематическоой погрешнос сти и зета. Помимо водных проб б, Zulauf и др. д [3] также е те естировали данный метод на а меченыхх об бразцах почвы, беттона и мембранных м х фильтров. ф В первой операции определял ли степень ь вы ыщелачиван ния хлорид да и иодид да из трехх матриц. Про обы (прибл бл. 250 мг) каждого о материала метили соотвветственно Cl-36 или I-12 29, сушили и, а затем м выщелач чивали 1M M ра аствором NaOH в ттечение 4ч при 70°С.. Активности Cl-36 илии I-129 в растворе е оп пределяли с по мощью жидкостной й сц цинтилляции. В общем м случае, полученные п е сттепени выщелачиванияя были > 90% %. Таблица 3: Сравнение за аданных и иззмеренных активносте ей; пробы меч ченой водопр роводной вод ды, 3 параллели и, системати ическая погрешность, En, k=2. Затем гот товили новвые наборы ы меченыхх пр роб путем добавленияя в соотве етствующие е матрицы известных кол личеств Cl-3 36 и I-129 с по оследующей й сушкоой. Посл ле этого о вы ысушенные пробы выщелач чивали и пр роводили разделение, р , как опис сано выше.. Анализы пр роводили ттрижды; дл ля расчета а акктивности использовал ли ране полученные п е зн начения хи имических выходов на н стадияхх вы ыщелачиван ния и раздел ления. В таб блицах 5a-cc пр редставлены ы полученны ые результа аты. Сходные эксперименты про оводились в лаборатори ли ии SUBATE ECH, Франц ция [2]. Был помечены и проанализзированы на а содержан ие Cl-36 четыре пробы стточных вод (Пробы Cl1 1и Cl2 с один наковым кол личеством Cl-36 C и без I129; проба а Cl3 с Cl-3 36 и I-129 с отношение ем активносте ей 1:1 и про оба Cl4 с Cl-36 C и I-129 9 с отношение ем активносстей 1:10). Полученны ые результаты ы приведен ны в таб блице 4 [[2]. 4 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР на стадии разделения, что позволит добиться повышения правильности метода. Таблица 5a: Сравнение заданных и измеренных активностей; образец почвы, 3 параллели, систематическая погрешность, En, k=2. Warwick и др. [4] предложили метод анализа проб материалов, образующихся при снятии АЭС с эксплуатации (например, отработанные смолы), основанный на другом типе пробоподготовки. Данный метод основан на термическом разложении анализируемой пробы в печи ‘Пиролизер’. Летучие изотопы хлора подаются потоком влажного воздуха в барботер, содержащий раствор 6 ммоль/л Na2CO3, где они и поглощаются. Значение выхода хлора на данной стадии подготовки пробы составляет 86%. Раствор из барботера затем сразу пропускают через насыщенную серебром смолу CL. Авторы пришли к выводу, что поскольку среда в пробе, пропускаемой через колонку, не сильнокислая, необходима стадия дополнительной промывки (‘модифицирующая промывка’) с целью увеличения очистки от С14. Данный метод схематично изображен на рис. 6. Таблица 5b: Сравнение заданных и измеренных активностей; образец бетона, 3 параллели, систематическая погрешность, En, k=2. Таблица 5c: Сравнение заданных и измеренных активностей; образец фильтра, 3 параллели, систематическая погрешность, En, k=2. Рисунок 6: Схема метода разделения Cl- / I-, оптимизированного для использования с пиролизером RADDEC’s Pyrolyser (4). В таблице 6 приведены полученные авторами коэффициенты очистки Cl-фракции (“modified wash” означает результаты, полученные при использовании метода вместе с промывкой разбавленной серной кислотой). Полученные коэффициенты очистки высоки; дополнительная промывка существенно повышает очистку Cl-фракции от C-14. В целом, сходимость между измеренными и заданными значениями активностей весьма хорошая. Тем не менее, особенно для проб почвы и бетона, в результатах измерения I-129 присутствует небольшая отрицательная систематическая погрешность; таким образом, рекомендуется определять химический выход 5 ЛИТЕРАТУРНЫ ЫЙ ОБЗО Р 6: Коэффициенты очистки п при Таблица нии метода с Пиролизеро ом и смолой CL использован [4]. Библиогграфия (1) A. Zulauf, S. S Happel, M. B. Mokili, A. Bombard, H.. Jungclas: Characterizatio C on of an extrraction chrom m atographic resin for the sepa aration and d determinatio on of 36Cl aand 129I. J. Radanal R Nucll Chem, 286((2), 539-546 ((DOI: 10.1007 7/s10967-010-0772-5) (2) A. Zulauf, S. S Happel, M. B. Mokili, P. Warwick, A.. Bombard, H. H Jungclas: D Determination n of Cl-36 and d I-129 by LSC after sepparation on an extraction n chromatogra aphic resin. Presentation at the LSC C 2010 conference, 07/009/2010, Paris (France),, available online:: http://www.nu ucleide.org/LSC C2010/presentattions/O-56.pdf. (3) A. Zulauf, S. Happel: Cha aracterisation of a Cl- and I-- selective resin. r Presenntation at the t TrisKem m Internationa al users grooup meeting, 14/09/2010,, Chester (UK); availablee online: http p://www.triskem-- Вычисле енный сууммарный химическкий выход в данном ме етоде (пиролизер плю юс разделение е на колон нке) оказалс ся близким к ел преде 86%, что о позволя яет получить об обнаружения на уров вне 20 мБк/г для про массой 1 г при эффективности регистрации р и в жидкостной й сцинтилл ляции 98% и време ни измерения 180 минут. international.c com/iso_album//ugm_chester_0 06_zulauf_hap pel_cl_resin.p pdf. (4) P E Warwic ck, A Zulauf, S Happel, I W Croudace:: Determinatio on of 36Cl in decommissioning sampless using a Pyrolyser ffurnace and d extraction n chromatogra aphic separattions. Presen ntation at the e 11th ERA Symposium, S 116/09/2010, Chester C (UK);; available online:: http p://www.triskem-international.c com/iso_album//11_era_cheste er_warwick_det ermination_off_36cl_in_decom mmissioning_sa amples_using_ a_pyrolyser.p pdf. на Позднее е данный метод м был опробован о образцах о отработанно ой смолы. Была получе на с хорошая корреляция между полученной п помощью д данного меттода активно остью (4.3±0 0.1 кБк) и ожид даемым знач чением (4.1 кБк) [4]. 6
