BACHELORARBEIT - Metzsch, Daniel

Actinium-Reihe 231 Pa mit einer Halbwertszeit von 3,26 ⋅ 10 a und bei der
Thorium-Reihe 228 Ra mit einer Halbwertszeit von 5,75 a. Es ist daher kaum
möglich, dass sich in irgendeiner Form dort ein Gleichgewicht eingestellt haben
könnte. Mit einem Blick auf das Spektrum des umkristallisierten Uranylnitrats
wird deutlich, dass hier keine Tochternuklide mehr auftauchen. Lediglich 234 Pa
und 234 Th waren bereits nach kurzer Messzeit im Spektrum zu sehen.
Möglicherweise war die Zeit zwischen Umkristallisation und Messung schon zu
lang, so dass sich die Töchter sehr rasch nachgebildet haben. Es überwiegen
hier aber eindeutig die Peaks von 235 U. Auch hier lassen bereits die
Intensitäten der Peaks verlauten, dass kein radioaktives Gleichgewicht
eingestellt ist, was niemanden wundert. Die Spektren und Tabellen von Probe
4 befinden sich im Anhang (A4, A5 und A10).
v. Die „Extraktionen“ mit Wasser
Diskutiert werden nun die Spektren der „Extraktionen“. Dabei wird sich auf
eine Auswahl der Spektren beschränkt und mit Wasser begonnen.
Man betrachte dazu zunächst die MWT im Anhang (A24 und A25). In denen
geht es um die „Extraktion“ von Orangit mit Wasser. Die Zahl der gefundenen
Peaks ist gering und dabei ist keiner der Peaks wirklich überzeugend. Dazu
brauchen auch keine Spektren betrachtet werden. Hier ist klar: mit Wasser
kann über 24 h nichts eluiert werden. Das sekundäre Uran wurde hingegen, da
mit Orangit nichts eluiert wurde, mit Wasser nicht 24 h, sondern 96 h stehen
gelassen. Das Resultat ist im Anhang in den MWT (A16 und A17) sichtbar. Zu
finden sind hier Peaks von 234 Pa, 214 Bi und 228 Ac in beiden Spektren. Diese
heben sich auch einigermaßen vom Untergrund ab. Daraus kann man erkennen,
dass sich mit Wasser prinzipiell wenig bis gar nichts eluieren lässt. Das ist aber
auch klar, da keines der Metalle oder Metalloxide in Wasser löslich ist. Die drei
gefundenen Nuklide könnten auch von einer unsauberen Filtration herrühren.
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vi.
Die „Extraktionen“ mit Salzsäure
Mit Salzsäure ließ sich nun einiges mehr „extrahieren“. Ein Indiz dafür war
bereits, dass die Eluate grün gefärbt waren. Die Pechblende in Salzsäure wird
zuerst diskutiert. Man schaue dazu auf die MWT A28 und A29. Dabei wurden
folg. Nuklide sicher gefunden: 234 Pa, 210 Pb, 212 Pb, 214 Pb, 235 U, 226/223 Ra, 228 Ac,
227 Th, 208 Tl, 234 Th und 214 Bi (siehe Spektren). Nur zwei davon sind Nuklide der
Thoriumzerfallsreihe. Zu betrachten sind jetzt die chemischen Reaktionen, mit
denen man die Versuchsergebnisse erklären kann. Diskutiert werden erst Blei,
Bismut, Thallium und Radium, weil diese keine Actinoide sind, und begonnen
wird mit Blei. PbO 2 fungiert bei der Reaktion mit Salzsäure als Oxidationsmittel.
Es entstehen Chlorgas und Blei(II)-chlorid: PbO 2 + 4HCl → PbCl 2 + 2H 2 O +
Cl 2 . Dieses ist allerdings schwerlöslich. Wahrscheinlicher ist daher die
Komplexbildung. Befinden sich die Pb 2+ -Ionen in Lösung, können auch
Komplexe, die Chloroplumbate(II), entstehen ([PbCl 3 ] - oder [PbCl 4 ] 2- ) 4 .
4 aus [15] S. 983
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