Radioaktív fémionok megkötődése természetes kőzetmintán

Abstract

Stroncium(II) ion és cézium(I) ion megkötődését vizsgáltam sajógalgóci természetes kőzetmintán, radioaktív nyomjelzéssel. Vizsgálataim célja a természetes kőzetminta aktív helyeinek meghatározása volt. Kísérleteimmel először az optimális szorbens tömeg oldat arányt határoztam meg, ahol a vizsgált fémionok megkötődésének aránya 50% körül mozog, mivel ekkor lehet a megoszlási hányadost a legpontosabban számítani. 20 ml-es oladat térfogat és 10-3 moldm-3 koncentráció mellett, 25°C-on a stroncium esetén 100mg-nak, míg a cézium esetén 50 mg-nak adődott a megfelelő szorbenstömeg. Kinetikai méréseket végeztem, hogy megállapítsam a szilárd és az oldat fázis közötti egyensúly beállásához szükséges időt. A méréseimből kiderült, hogy mintegy 90 perc elteltével mindkét fémionnál beáll az egyensúly az oldat és a szilárd fázis között, így 2 órás reakció időt választottam az egyensúlyi mérésekhez. Végül a fémionok szorpciójának koncentráció függéséből meghatároztam a természetes kőzetminta aktív helyeinek számát 25°C-on, és 2 órás reakció idő mellett:

cézium esetén 1,48×10-4 molg-1 stroncium esetén 7,77×10-5 molg-1, ami egy értékű kationra 1,55×10-4 molg-1 A kétféle ionnal meghatározott aktív hely szám jó egyezést mutat egy értékű kationra, és összhangba van a kőzetminta alacsony agyag tartalmával.