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Dètermination de L'américium et des terres rares par microanalyse gravimétrique
ANALYTICA
SHORT
CHIhlICA ACTA
367
COMMUNICATIONS
Determination gravim&rique
de I’amhricium
et des terres
rares par microanalyse
Les mdthodcs de determination quantitative de l’ambricium se limitent principalemcnt aux techniques spectrophotomCtriques et aux mesures de la radioactivite de l’isotope utilisd. Un seul dosage pond&al a deja dte signal&: il s’effectue sur le bioxycle Am02 obtenu par l’intermediaire de l’hyclroxyde et du nitrate; les diffcrentcs manipulations qu’il nkcssite en diminuent la precisioni. Nous avons done Glabore une mdthode de microanalyse gravimetrique de l’amQicium(II1) en realisant, clans des conditions particulieres, la precipitation d’un de scs oxalates. La mGthode est g&rCralisablc et nous l’avons &endue, en particulicr, au dosage gravimdtrique des terres rares trivalentes.
La formation sur papier d’un composd d&ermine cst utilisde frkluemmcnt en microchimie pour caractdriser un dlement il l’etat de traces et obtenir une estimation clc sa concentration”o3. Ainsi, la scnsibilit& des reactions color&s est accrue, car lcs rcactifs agissent sur la totalit dc la surface du rkeau capillairc du support. 11 cn r&.iltc une intensification cle la coloration 4. Par ailleurs, si un compose insoluble prend naissancc, SC’Sparticulcs sont tres fortement rctcnucs tlans lcs mailles dc ce r&cau et il cst possible de les lavcr sans cntraincment apprcciabled. Cctte proprietd nous a sembld particulieremcnt intdressante pour effectuer certaincs determinations gravimctriqucs il l’&licllc microanalytiquc. L’originalitC: de la mdthode consiste h rbaliser la prckipitation sur un support poreux constitud par un papier filtre imprCgnf d’acicle oxalique qui se comporte commc un rcactif solide. Cc pro&d& permet de rcduire les pcrtes et de doser egalemcnt des solutions diluees (IO -5 M). En effet, dans ces conditions, precipitation et filtration ont lieu simultancmcnt au point d’application. Comlitions ophatoires La condition essenticllc cst la formation d’un composf insoluble qui soit, d’cmblde, ou apres calcination, stoechiomctriquemcnt bien cldfini. Le pouvoir absorbant et l’abscncc de rdsidu h la calcination nous ont principalement guides dans le choix du support. I&faction de jm.!ci~itation. Les oxalates dc l’am&icium(III) et des &ments trivalents dcs tcrrcs rares precipitent aisdment de solutions acides (concentration en ions H+ cle l’ordre de I h 2 N), par addition d’acidc oxalique en exces. Dans ces conditions, l’amdricium et l’curopium forment respectivement les composes cristallins Amz(CaO& . II He0 (rose) et Eu&z04)3 - IO HcO (blanc). Lcs dtudes thcrmogravimetriqucs faites par MARKING et WENDLANDT~ montrcnt qu’il est difficile d’utiliscr ces oxalates pour des ddterminations gravimetriques. Par ailleurs, les pesdes de prkipites sur papier etant pcu reproductibles, par suite des variations d’hydratation de cc support, il nous a sembld preferable de les calciner pour obtcnir les oxydes Am02 (a 470”) et Eu~03 (a 620~). Prt$nration du papier Gactif. Nous avons choisi lc papier Whatman 3MM dont Anal. China. Ada,
34 (1966) 367-369
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368
CO~MIIUNICA’IIONS
1’6Iksseur et la porosit6 permettent une absorption convcnablc dc l’acidc oxalique et tle la solution k tloscr. En outrc, il ne donne pas clc rdsidu appnkiable apr&s calcination. L’cSnination dcs traces d’impurctCs qu’il renfcrme bvcntuellcment. s’cffectuc par lavngcs successifs B l’aide d’acide nitrique 2 N, puis B l’eau. 11 cst cnsuitc traitcl, scion la technique de chromatographie descendante, par une solution aqueuse satw& d’acide oxaliquc. On obtient ainsi unc imprt$$nation uniforme et reproductible qui correspond h 4.5 mg/cm” dc CZO~HZ * 2 HzO. La conservation de cc papier rdactif cst cxccllcntc. Mode o/uhztoire. Lcs dimensions clu papier oxaliquc emp!oy& varient &vidcmmen t avcc le volume clc la prisc cl’cssai ; ce dernicr ddpcnd de l’ordre de grandeur dc la concentration clc la solution Q closer. Nous utilisons couramment des bandes de 15 n-m x go mm. La solution cst cl6pos6c au niveau clu tiers inffrieur de la feuille B l’aidc cl’une scringue micromc3rique “A&” dont la prdcision dc lecture cst 2 * x0-4 ml. L’oxalatc prkipitc autour clu point cl’application (voir Fig. I). La plupart dcs closnges ont dt6 cffectuds sur dcs volumes de 50 h 200 ~1. Le prc’cipit& aprb sfkhage Q l’nir. est lavd sur son support par migration d’une solution d’acide oxalique 0.1 M selon la technique ddjh mentionnfe pour la prhparation du papier. Une fcuille dc platine de G p d’+aisseur est c&in& et tar& pour rcccvoir l’oxalate. Lc prkipit6 et son support, ainsi cnferm& clans un microcreuset sont port& B tempdrature convenable (900”) pour obtcnir l’oxyclc ct une calcination compl&e clu papicr. Les pesdcs sont effectudes sur une balance Blectromagndtique “CAHN Gram”7 qui pcrmet des ddtcrminations de I ,ug ,2I g, g o.oI~/~ de l’&helle de mesure choisic. X~sslritats et $wkcisio9l de la nuWrode Pour vdrifier la validit de ce pro&d& Aunl.
Chim.
.-Icfu, 34 (IgGG)
307-36g
analytique,
nous avons
compard
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._ h 8 15 mp (8~1 = 04.7: hrg.
fcntc =
0.02 lllIl1)
rdsultats qu’il permet d’obtenir aux determinations clue nous avow cffectuks par gravimdtric classiquc, mesure de la radioactivite et spectrophotomktrie, al>& dilutions ct prises d’essai convcnnblcs (Tableaux I et II). L’amkicium-241 ayant btd utilisd, les dosages raclion&triques furent r&k& par mesure da son rayonncment-y (dnergic maximum = 59 kcV). Les rhultats obtenus cn faisant les moycnnes de shies d’une dizainc de determinations, sont en bon accord.
Les auteurs rcmercient Mr. J. 1’. LARROQUE pour son assistance technique. Ce travail a Btd effcctu@ dans le cadre de la convention N” 7041/r pass& avec lc Commissariat h 1’Encrgie Atomique. Laboratoire Curie, Imtitut du Radiwn,
FRAN K CLANET
Paris
(fi’rancc)
MONIQUI:
I S. I<. GUNN. Thdse, Univcrsitc’ dc Chlifornic, Bcrkclcy, UCRt-2541, rg5.t. z F. FEIGL, Spol Tests in Inorganic A rrafysis, Elscvicr, Amstcrclam, 1958. 3 17. CLANET, _-l?lalylicalChemisfry 1962, Elscvicr, Amstcrtlam, xgG3, Ix 28-37. 4 F. FEIGL, Chemisfry of Specific. Selective and Sensitive Reaclions, Acndcmic
5 T. I,. MARKIN, J. Ijlorg. h-N~rcC. Chew., 7 (1~~58) zgo. G W. W. WENDLANDT, A naC. Cheer.. 30 (1958) 58. 7 I_. CAHN. H. SC~IULTZ AND I?. GASKISS, Microchemical 1962, p. 1027-1032.
(Resu le IO juillet,
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Dress, New York,
Intcrscicncc,
New York,
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Les mdthodcs de determination quantitative de l’ambricium se limitent principalemcnt aux techniques spectrophotomCtriques et aux mesures de la radioactivite de l’isotope utilisd. Un seul dosage pond&al a deja dte signal&: il s’effectue sur le bioxycle Am02 obtenu par l’intermediaire de l’hyclroxyde et du nitrate; les diffcrentcs manipulations qu’il nkcssite en diminuent la precisioni. Nous avons done Glabore une mdthode de microanalyse gravimetrique de l’amQicium(II1) en realisant, clans des conditions particulieres, la precipitation d’un de scs oxalates. La mGthode est g&rCralisablc et nous l’avons &endue, en particulicr, au dosage gravimdtrique des terres rares trivalentes.
La formation sur papier d’un composd d&ermine cst utilisde frkluemmcnt en microchimie pour caractdriser un dlement il l’etat de traces et obtenir une estimation clc sa concentration”o3. Ainsi, la scnsibilit& des reactions color&s est accrue, car lcs rcactifs agissent sur la totalit dc la surface du rkeau capillairc du support. 11 cn r&.iltc une intensification cle la coloration 4. Par ailleurs, si un compose insoluble prend naissancc, SC’Sparticulcs sont tres fortement rctcnucs tlans lcs mailles dc ce r&cau et il cst possible de les lavcr sans cntraincment apprcciabled. Cctte proprietd nous a sembld particulieremcnt intdressante pour effectuer certaincs determinations gravimctriqucs il l’&licllc microanalytiquc. L’originalitC: de la mdthode consiste h rbaliser la prckipitation sur un support poreux constitud par un papier filtre imprCgnf d’acicle oxalique qui se comporte commc un rcactif solide. Cc pro&d& permet de rcduire les pcrtes et de doser egalemcnt des solutions diluees (IO -5 M). En effet, dans ces conditions, precipitation et filtration ont lieu simultancmcnt au point d’application. Comlitions ophatoires La condition essenticllc cst la formation d’un composf insoluble qui soit, d’cmblde, ou apres calcination, stoechiomctriquemcnt bien cldfini. Le pouvoir absorbant et l’abscncc de rdsidu h la calcination nous ont principalement guides dans le choix du support. I&faction de jm.!ci~itation. Les oxalates dc l’am&icium(III) et des &ments trivalents dcs tcrrcs rares precipitent aisdment de solutions acides (concentration en ions H+ cle l’ordre de I h 2 N), par addition d’acidc oxalique en exces. Dans ces conditions, l’amdricium et l’curopium forment respectivement les composes cristallins Amz(CaO& . II He0 (rose) et Eu&z04)3 - IO HcO (blanc). Lcs dtudes thcrmogravimetriqucs faites par MARKING et WENDLANDT~ montrcnt qu’il est difficile d’utiliscr ces oxalates pour des ddterminations gravimetriques. Par ailleurs, les pesdes de prkipites sur papier etant pcu reproductibles, par suite des variations d’hydratation de cc support, il nous a sembld preferable de les calciner pour obtcnir les oxydes Am02 (a 470”) et Eu~03 (a 620~). Prt$nration du papier Gactif. Nous avons choisi lc papier Whatman 3MM dont Anal. China. Ada,
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Les auteurs rcmercient Mr. J. 1’. LARROQUE pour son assistance technique. Ce travail a Btd effcctu@ dans le cadre de la convention N” 7041/r pass& avec lc Commissariat h 1’Encrgie Atomique. Laboratoire Curie, Imtitut du Radiwn,
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I S. I<. GUNN. Thdse, Univcrsitc’ dc Chlifornic, Bcrkclcy, UCRt-2541, rg5.t. z F. FEIGL, Spol Tests in Inorganic A rrafysis, Elscvicr, Amstcrclam, 1958. 3 17. CLANET, _-l?lalylicalChemisfry 1962, Elscvicr, Amstcrtlam, xgG3, Ix 28-37. 4 F. FEIGL, Chemisfry of Specific. Selective and Sensitive Reaclions, Acndcmic
5 T. I,. MARKIN, J. Ijlorg. h-N~rcC. Chew., 7 (1~~58) zgo. G W. W. WENDLANDT, A naC. Cheer.. 30 (1958) 58. 7 I_. CAHN. H. SC~IULTZ AND I?. GASKISS, Microchemical 1962, p. 1027-1032.
(Resu le IO juillet,
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New York,
1965) Anal.
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