Нитрат урана (IV)

Одним из путей усовершенствования существующих экстракционных процессов является общее стремление к максимальному сокращению объемов активных сбросных растворов и снижению их солесодержания. Это привело к использованию на некоторых заводах (Моль, Маркуль) в качестве восстановителя плутония нитрата урана (IV), не уступающего по своим качествам восстановителя сульфамату железа [3].

Опытами на полупромышленной установке было показано, что для получения при использовании нитрата урана (IV) значений коэффициента разделения плутония (DF _Pu) такого же порядка, как с сульфаматом железа, необходимо преодолеть многочисленные практические трудности. Одна из них заключается в трудности одновременного поддержания на высоком уровне значений коэффициента разделения урана DF _U в растворах плутония и коэффициента разделения плутония DF _Pu в растворах урана [1].

Ион U⁴⁺ является более сильным восстановителем, чем Fe²⁺. Его редокс-потенциал равен:

Значительное различие потенциалов U⁴⁺ и Pu³⁺ обеспечивает полное восстановление плутония (IV) за один контакт даже при высокой концентрации урана (VI). Поэтому равновесие

сильно смещено вправо. В 2 М HNO₃ расчетная константа равновесия этой реакции с учетом комплексования нитрат-ионом найдена равной

Следовательно, теоретически требуется небольшой избыток урана (IV) против стехиометрии для количественного восстановления плутония (IV) до трехвалентного состояния.

Казалось бы, что как восстановитель уран (IV) значительно превосходит сульфамат железа. Однако для окончательного вывода необходимо учесть скорость восстановления плутония (IV) ураном (IV) и устойчивость последнего в системах HNO₃ - HNO₂ [1].