Определение рения с использованием короткоживущего радиоизотопа ¹⁸⁸Re

Показана возможность использования короткоживущего радиоизотопа ¹⁸⁸Re (16,9 ч) в методе радиоактивных индикаторов для оценки потерь при пробоподготовке, а также анализа растворов с низким содержанием рения. Радиоизотоп получали в ¹⁸⁸Re-генераторе, представляющем собой стеклянную колонку, заполненную оксидом алюминия с предварительно адсорбированным на нем материнским изотопом ¹⁸⁸W (69,4 дней), который при β-распаде образует ¹⁸⁸Re. Последний в виде перренат-иона селективно вымывали в водный раствор, который использовали при получении меченого раствора. На примере высоковязкой нефти оценены потери рения и их распределение по стадиям пробоподготовки углеродсодержащего сырья, включающей спекание, выщелачивание, фильтрование и упаривание. Установлено, что наибольшее количество рения теряется на стадии спекания, причем минимальные потери на этой стадии, а также наименьшие суммарные потери рения наблюдаются при использовании для спекания смеси MgO + KMnO₄. Описано экспрессное определение рения с использованием метода радиометрической корректировки с субстехиометрическим выделением, который основан на количественном извлечении дихлорэтаном устойчивого комплекса катиона тетрафенилфосфония (ТФФ) с перренат-ионом. Оценена константа экстракции комплекса (C₆H₅)₄PReO₄ дихлорэтаном, составившая (3,03 ± 0,75) · 10⁶. Экстракция перренат-иона, не связанного в комплекс с ТФФ, не превышает 1 – 2 %. Разработанная методика позволяет определять от 1 до 100 мкг рения в анализируемой пробе. На определение рения влияет присутствие 10-кратного избытка Zn²⁺ и Ni²⁺ в хлоридсодержащей среде. Наибольшее мешающее действие оказывают анионы , , , такие анионы, как , и Cl^–, не влияют на результаты анализа.

1. Палант А. А., Трошкина И. Д., Чекмарев А. М., Костылев А. И. Технология рения. — Москва: ООО «Галлея-Принт», 2015. — 329 с.

2. Argimbaev K., Ligotsky D., Loginov E. Current state of production and consumption of rhenium abroad / E3S Web Conf. 2021. Vol. 258. 12012. DOI: 10.1051/e3sconf/202125812012

3. Борисова Л. В., Ермаков А. Н. Аналитическая химия рения. — Москва: Наука, 1974. — 319 с.

4. Евдокимова О. В., Печищева Н. В., Шуняев К. Ю. Современные методы определения рения / Журн. аналит. химии. 2012. Т. 67. № 9. С. 828 – 841.

5. Троеглазова А. В., Злобина Е. В., Карпов Ю. А. Рений. Разработка методик анализа техногенного сырья металлургического производства. — LAMBERT Academic Publishing, 2012. — 124 с.

6. Silachyov I. Yu. Instrumental neutron activation analysis of rhenium in uranium raw material / Int. J. Biol. Chem. (Almaty, Kaz.). 2020. Vol. 13. N 1. P. 162 – 169. DOI: 10.26577/ijbch.2020.v13.i1.17

7. Rylnikova M. V., Argimbaev K. R., Ligotsky D. N. Exploration of rhenium volcanogenic deposit and technology development / Int. J. Eng., Trans. A. 2021. Vol. 34. N 4. P. 1052 – 1065. DOI: 10.5829/IJE.2021.34.04A.32

8. Борисова Л. В., Сперанская Е. Ф. Кинетические методы определения рения. — Москва: Наука, 1994. — 76 с.

9. А.с. 874638 (СССР). Миллер А. Д., Угорьков А. Ю. Способ определения рения в нефти. C 10 G 47/00, G 01 N 31/10. Опубл. 26.09.79.

10. Демин Ю. В., Борисова Л. В., Гатинская Н. Г. Экспрессное определение микрограммовых количеств рения в растворах / Журн. аналит. химии. 1996. Т. 51. № 6. С. 638 – 641.

11. Божков О. Д., Борисова Л. В. Вакуумно-термическая экстракция рения из природных материалов с последующим определением кинетическим методом / Журн. аналит. химии. 1999. Т. 54. № 10. С. 1053 – 1056.

12. Hui Hu, Long Li Sun, Yan Ling Gao, et al. High sensitivity thiocyanate spectrophotometric method for determination of perrhenate, an analogue of radioactive pertechnetate, under acidic condition / Chem. Pap. 2019. Vol. 73. N 5. P. 1093 – 1101. DOI: 10.1007/s11696-018-0660-y

13. Трошкина И. Д. Рений. Большая Российская энциклопедия. Т. 28. — М., 2015. С. 389 – 390.

14. Селинов И. П. Изотопы. Справочные таблицы. Т. 2. — М.: Наука, 1970. С. 624 – 1232.

15. Kodina G., Tulskaya T., Gureev E., et al. Production and investigation of rhenium-188 generator / Technetium and Rhenium in Chemistry and Nuclear Medicine. Vol. 3 // M. Nicolini, G. Bendoli, V. Mazzi, Eds. — NY: Verona Raven Press, 1989. P. 635 – 641.

16. Romanovski V., Wester D., Bartenev S., et al. Development of rhenium-188 extraction generator / Extended synopses of reports to the 3rd Russian-Japanese Seminar on Technetium (Dubna, June 23 – July 1, 2002). 2002. P. 140 – 141.

17. Matsuoka H., Hashimoto K., Hishinuma Y., et al. Application of PZC to 188W/188Re generators / J. Nucl. Radiochem. Sci. 2005. Vol. 6. N 3. P. 189 – 191.

18. Трошкина И. Д., Чекмарев А. М., Демин Ю. В. и др. Определение рения в углеродсодержащем сырье / Изв. вузов. Цв. металлургия. 1996. № 3. С. 17 – 20.

19. Кварацхели Ю. К., Демин Ю. В., Дедков Ю. М. Производная спектрофотометрия в экспресс-анализе. — М.: МКЛ, 1995. — 62 с.