İzotopik yerdeğiştirme reaksiyonları

Abstract

V. ÖZET Bu çalışmada sodyum polyuranatlar 0.1 M uranil nitrat çözeltisi ile 0.1 M sodyum hidroksit çözeltisinden potansiyo- metrik titrasyon yöntemi ile çöktUrllldU. Potansiyometrik titrasyon eğrisinin dönüm noktalarında farklı bileşimlerde polyuranat örnekleri elde edildi. Bu örnekler ile sodyum klorür çözeltisi arasındaki izotopik yerdegistirme reaksiyonları izleyici izotop olarak sodyum-22 kullanılarak incelendi. Kısmen polimer yapıdaki polyuranatlarda izotopik yerdegistirme kapasite lerinin, ortamın pH değeri arttıkça azaldığı gözlendi. Polyura- natların bileşimlerine bağlı olarak 120 dakikada yerdegistirme kapasiteleri A örneği için %32.74, B örneği için % 1 7. 96 olarak bulundu. Zamanla yerdegistirme kapasitelerinin değişimini incelemek için denemeler 5, 10, 30, 60 ve 120 dakikalarda yapıldı ve reaksiyonların 120 dakikada dengeye eristiği bulundu. Yerdegis tirme reaksiyonlarına sıcaklığın etkisini incelemek için deneme ler 25°C, 50°C ve 75° C 'lerde yapıldı ve sıcaklığın artması ile yerdegistirme kapasitelerinin arttığı görüldü. Reaksiyonların kinetiği incelendi ve birinci aşamadaki hızlı reaksiyonlar için hesaplanan hız sabitlerinin sıcaklığın artması ile arttığı bulundu. Aktivasyon enerjisi A örneği için 0.568 kcalmol`' ve B örneği için 2.405 kcalmol`1 olarak bulundu. Bu değerlerin 5 kcalmol`1 sınırından küçük olması nedeni ile yerdegistirme reaksiyonunun mekanizmasının yüzeydeki iyon adsorbsiyonu ile açıklanabileceği gösterildi. Sodyum polyuranatların iyon değişimi kapasitelerini incele mek için denemeler Cs* ve Baft ile yapıldı. iyonik çaplara bağlı olarak sodyum, iyonuna göre her iki iyon için de yerdegistirme kapasitelerinin azaldığı bulundu. - 48 -

SUMMARY Isotopic Exchange Reactions In this study sodium polyuranates were precipitated by potentiometric titration of 0.1 M uranyl nitrate solution with 0.1 M sodium hydroxide. Sodium polyuranate samples have differ ent compositions were obtained at the points of inflexion of the potant iometric titration curve. Isotopic exchange reactions of the sodium polyuranates in sodium cloride solution were studied using sodium-22 as tracer. It is seen that the isotopic exchange capacities in sodium polyuranates have partialy polymeric properties decreases as the pH value of the solution increases. Depending on the composition of the polyuranates, the exchange capacities were found to be 32.74% ve 17.96% for specimen A and specimen B respectively for 120 minutes. Activation energies In order to investigate the effect of the reaction time on the exchange capacities experiments were performed for 5, 10, 30, 60 and 120 min. and it is found that the exchange reactions reach to the equilibrium state at 120 min. For the effect of the temperature on the isotopic exchange reaction experiments were carried out at 25° C, 50° C and 75° C and it is seen that the exchange capacities increases as the reaction temperature increases. Kinetics of the isotopic exchange reaction were studied and it is found that the rate constants increases as the reaction temperatures increases for the first steps of the exchange reactions. Activation energies were found to be 0.568 kcalmol*1 and 2.405 kcal mol`1 for specimen A and specimen B respectively. Because of the activation energies were found to be less than 5 kcalmol*1, the mechanism of the isotopic exchange reactions was ion adsorption on the surface. - 49 -In addition, in order to investigate the ion exchange capacities of the sodium polyuranates, experiments were carried out with cesium and barium ions and it is found that the ion exchange capacities decreases for both two ions depending on ionic radii of the cesium and barium ions. 50 -