Removal of radioisotopes from waste water after "dirty bomb" decontamination

• Autorzy: Maciejewski P. , Żuber M. , Ulewicz M. , Sobianowska K.

Warianty tytułu

PL

Usuwanie radioizotopów z roztworów ściekowych z dekontaminacji po użyciu broni radiologicznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An adequate response to terrorist event of any magnitude requires the effective coordination of many organizations. A terrorist event involves the release and dispersion of radioactive material among civilian population or over vital area causes a permanent radioactive contamination, which should be removed in decontamination process. Finally, after this procedure, a large amount of radioactive waste water is made, which should be collected and stored in a special nuclear waste stockpile. We present results of experimental work, which was focused on removal of radioactive substances from waste water from decontamination process after using "dirty bomb". The ion flotation process was used to remove radioisotopes from slightly salty (<1.0ź10^–3 mol/dm3) aqueous solutions. Multistage ion flotation and fractionation of concentrate from the ion flotation process using appropriate lariat ethers as collectors allowed separation of radioisotopes, which might have a practical usage for the decontamination of radioactive waste aqueous solutions.

PL

Zbadano selektywne wydzielanie radioizotopów: Pb-212, Ba-133, Sr-85, Co-60 i Cs-137, z rozcieńczonych, zasolonych NaNO3 (1.0ź10^–3 M) roztworów wodnych z użyciem nowej grupy związków makrocyklicznych, tj. jonizowanych eterów lariatowych o stężeniu 1ź10^–5 M w obecności spieniacza niejonowego Tritonu X-100 (1ź10^–5 M). Stężenie każdego radioizotopu w mieszaninie wynosiło 1ź10^–8 M i założenia odpowiadało składem radioaktywnym ściekom po dekontaminacji obiektów po ataku bombą radiologiczną. Zastosowanie frakcjonowania koncentratu podczas flotacji radioaktywnych, zasolonych NaNO3 (1.0ź10^–3 M) roztworów wodnych z użyciem odpowiedniej sekwencji jonizowalnych eterów lariatowych (1ź10^–5 M) umożliwiła efektywne i selektywne usunięcie radioizotopów z roztworu wodnego. Zbadano również odporność radiacyjną kolektorów, która okazała się wysoka (< 10 Gy), co pozwala na wielokrotne użycie kolektora w procesie flotacji jonowej. Omawiana metoda może być użyta do dekontaminacji toksycznych (radioaktywnych) roztworów wodnych.

Słowa kluczowe

EN

ions flotation; Cs-137; Sr-85; Ba-133; Co-60; Pb-212; proton-ionizable crown ether

PL

flotacja jonowa; Cs 137; Sr-85; Ba-133; Co-60; Pb-212; jonizowalny eter lariatowy

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 43
• Strony: 65--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Maciejewski P.

autor

Żuber M.

autor

Ulewicz M.

autor

Sobianowska K.

• The Tadeusz Kosciuszko Land Forces Military Academy, ul. Czajkowskiego 109, 51-150 Wrocław,

Bibliografia

• 1. ALEXANDRATOS, S.D., STINE, CH.L. (2004) Synthesis of ion-selective polymer-supported crown ethers: a review, Reactive & Functional Polymers, Vol. 60, pp.3–16.
• 2. BARTSCH, R. A., WAY, J. D., (eds.) (1996) Chemical Separations with Liquid Membranes, ACS Symposium Series 642, Washington, DC.
• 3. BOND, H., DIETZ, M.L., ROGERS, R.D. (eds.) (1999) Metal-Ion Separation and Preconcentration, Progress and Opportunities, ACS Symposium Series 716, Washington, DC.
• 4. CHAREWICZ, W., GRABOWSKA J., BARTSCH, R.A. (2001) Flotation of Co(II), Sr(II), and Cs(I) cations with proton-ionizable lariat ethers, Sep. Sci. Technol., Vol. 36, pp.1479–1494.
• 5. KOIDE, Y., OKA, T., IMAMURA, A., SHOSENJI, H., YAMADA, K. (1993) The selective flotation of cesium ion with resorcinol type calyx(4)arenes with alkyl side chains, Bull. Chem. Soc. Jpn., Vol. 66, pp. 2137–2132.
• 6. KOIDE, Y., TERASAKI, H., SATO, S., SHOSENJI, H., YAMADA, K. (1996) Flotation of uranium from sea water with phosphate ethers of C-undecylcalix(4)resorcinaren’e, Bull. Chem. Soc. Jpn., Vol. 69, pp. 785–790.
• 7. LUDWIG, R. (2000) Foam separation, Fresenius J. Anal. Chem., Vol. 367, pp. 103–128.
• 8. MACIEJEWSKI, P., WALKOWIAK, W. (2004) Selective removal of cesium(I), strontium(II) and barium(II) cations with proton-ionizable lariat ethers in the ion flotation process, Physicochemical Problems of Mineral Processing, 38, 139–146.
• 9. MACIEJEWSKI, P., ROBAK, W., ULEWICZ, M., SOBIANOWSKA, K. (2008) Zastosowanie związków makrocyklicznych do usuwania toksycznych kationów metali z roztworów wodnych w procesie flotacji jonowej, Zeszyty naukowe WSOWLąd, 1(147), 113–125.
• 10. NGHIEM, L.D., MORNANE, P., POTTER, I.D., PERERA, J.M., CATTALL, R.W., KOLEV, S.D. (2006) Extraction and transport of metal ions and small organic compounds using polymer inclusion membranes (PIMs), J. Membrane Sci., Vol. 281, pp.7–41.
• 11. PEDERSEN, C.J., 1967, Cyclic polyethers and their complex with metal salts, J. Am. Chem. Soc., Vol. 89, pp. 7017–7036.
• 12. ROBAK, W., APOSTOLUK, W., MACIEJEWSKI, P. (2006), Analysis of liquid-liquid distribution constans of nonionizable crown ethers and their derivetives, Anal. Chim. Acta, Vol. 569, pp.119–131.
• 13. SCHULZ, C., WARR, G.G. (1998) Comparison of variables in ion and precipitate flotation, Ind. Eng. Chem. Res., Vol. 37, pp.2807–2809.
• 14. TINTINALLI, J.E. (2004) Emergency medicine, 6. Edition McGraw-Hill, New York.
• 15. ULEWICZ, M., WALKOWIAK, W., BARTSCH, R.A. (2006a) Ion flotation of zinc(II) and cadmium(II) with protonionizable lariat ethers. Effect of cavity size, Sep. Purif. Technol., Vol. 48, pp. 264–269.
• 16. ULEWICZ, M., LESINSKA, U., BOCHENSKA, M., WALKOWIAK, W. (2006b) Facilitated transport of Zn(II), Cd(II) and Pb(II) ions through polymer inclusion membranes with calyx(4)-crown-6 derivatives, Sep. Purif. Technol.
• 17. ULEWICZ, M., WALKOWIAK, W., JANG, Y., KIM, J.S., BARTSCH, R.A. (2003) Ion flotation of cadmium(II) and zinc(II) in the presence of proton–ionizable lariat ethers, Anal.Chem., Vol. 75, pp. 2276–2279.