Способ разделения изотопов титана
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Класс 121, 39
СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Подписная группа Л 45
Г. М. Панченков, E. М. Тимофеев и В. Д. Циммерман
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ ТИТАНА
Заявлено 23 февраля 1960 r. за ¹ 655962/23.в Комитет по делам изобретений и открытий и Говсте Министров СО:Р
Опубликовано в «Б)оллетене изобретений» № 5 ".а 1961 т.
Разделение многокомпонентных смесей стабильных изотопов с относительно тяжелыми массами, например, титана ректификацией в литературе не описано.
Предложен способ разделения изотопов титана с массовыми числами от 46 до 50 в виде TiC14 разгонкой на стеклянной цельнотянутой ректификационной колонне.
Преимуществом способа является простота Iåêíè÷ññêoãî оформления и возможность получать изотопы титана любой концентрации.
Опыты по пазделению изотопов титана проводились в цельнотянутой стеклянной ректификационной колонке с высотой ректифицпрующей части 170 сл и диаметром 18 мм.
Методика работы на колонне.
До, начала опыта через насадку колонны продувают ток сухого азота с одновременным электрообогревом куба и ректифицирующей части для удаления следов влаги. AMII):ëû прогревают пламенем горелки с одновременной откачкой для удаления следов влаги. После чего в куб заливают четыреххлористый титан ° и устанавливают рабочие скорости орошения (160 кап/мин) и флегмы (240 кап!лшн).
Затем для смачивания насадки жидкостью и удаления нз нее воздуха электрообогрев ректифицирующей части снижают до 1/3 первоначальной величины, а куб перегревают.
В этом состоянии колонну выдерживают 10 — 15 лтин. После этого устанавливают первоначальный электрообогрев куба и ректифицирующей части, в результате чего сразу достигают рабочего режима работы колонны.
Во время опыта скорость орошения и скорость флегмы поддерживают постоянными.
В конце опыта шарик системы отбора проб разбивают бойком с помощью магнита и в ампуле с жидким азотом вымораживают порцию пара четыреххлористого титана. необходимую для анализа. № 136330
Э к сп е р и м е н т а л ь н ы е д а н н ы е
На ректификационной колонне было поставлено два одинаковых опыта продолжительностью две недели каждый. В результате были получены пробы-образцы, которые вместе с пробами-эталонами анализировались на масс-спектрометре типа МС вЂ” 3.
Результаты опытов сведены в таблицу:
11роцентное содер>канне изотопов титана
Проба! 1
48 49
50
5,50
73,99
5,38
5,37
5,37
5,55
5,59
7,83
Эталон 1
Эталон 2
7,29
7,38
7,33
7,16
7,11
73,76
73,88
74,05
71 19
5,51
5,51
7,96
7,90
Эталон ср.
Опыт 1
5,66
7,56
5,65
7,45
Опыт 2
Отношение пиков
46/47 46448 46 49 49/,,0 50/47 50/48 50/49
0,117
0,102
0,0728
1,431
1.335
1,318
0,97?
0,979
0,991
1 ° 469
l,364
1, 33() 1, 077
1,057
1,047
Эталон ср.
Опыт 1
0,733
0,775
0,787
О, 074<3
0,0764
О,!00
Опыт 2
Коэффициент обогащении
l,074
1,088
1,081
0,946
0,931
О,У38
1,077
1,105
),091
0,972
0,966
0,969
1,049
1,0 0
1,060
0,998
0,986
0,992
1,019
1,029
1,024
Опыт 1
Опыт 2
Средний
В таблице приведены результаты, полученные путем обработки экспериментальных данных для пиков TiCI " методом наименьших квадратов с учетом изотопного состава хлора, Таким образом эти данные представляют отношения содержаний изотопов титана с различными массовыми числами, а не отношение пиков TICI+ (т. е. их можно рассматривать как отношение пиков Ti+).
Из таблицы следует, что при ректификации четыреххлористого титана изотопы его делятся, причем летучесть изотопов монотонно увелиЧИВаЕтСя В ряду Т1 "в — 714 — 1!" - !Г", Опыты по определению коэффициента однократного разделения а релеевской дистилляцией четыреххлористого титана проводились при атмосферном давлении в две стадии по методике, описанной в литературе (1, 2). Анализ этих опытов производился на масс-спектрометре типа
NC — 3 по TICI 5 пикам. Результаты анализов подтвердили, что наиболее летучим изотопом является Т>ы. На основании проведенных опытов можно сделать вывод, что а для изотопов Т14в и Т1вв лежит в пределах:
1,002 (а(1,004, № 136330
Предмет изобретения
Способ разделения изотопов титана, от л и ч а ю шийся тем, что смесь изотопов титана с массовыми числами от 46 до 50 в виде TiCl< .подвергают разгонке на ректификационной колонне.
Корректор М. Ганалнна
Объем 0 26 нзд
Цена 5 коп.
Редактор С. А. Барсуков Текрсд А. А. Кудрявицкая
Подп. к печ. 5Лг1-61 г. Формат бум. 70 108 /и.Зак. 2671 Тираж 500
ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр M. Черкасский пер., д. 2/6
Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, !4.
Удовлетворительные результаты опытов подтверждают приемл .—
-мость способа ректификации для разделения изотопов титана и возможность осуществления этого метода для разделения изотопов титана в промышленном масштабе.