Study into the applicability of laboratory data to natural conditions: Hydrolysis of Np(V) and Np(V) complexation by carbonate and humate
Description
The hydrolysis of Np(V) has been studied by way of determining the pH dependence of the solubility in the pH range from 7 to 13.8, for the ionic strengths of 0.1, 1.0, and 3.0 M NaClO4, at a temperature of 25deg C. At high ionic strengths of > 1 M the amorphous phase of NpO2OH changes into a thermodynamic, more stable, modified phase with a solubility that is reduced by the factor of 5.1. The determined solubility data are used for deriving the first and second hydrolysis constants at the different ionic strengths, and for both phases the solubility product is determined. The results show good agreement with earlier results obtained by the authors for I = 1.0 M, but reveal clear deviations from data found in the literature. The investigations of the complex formation of Np(V) with carbonate have been done by way of solubility measurements in the pH range from 6.5 to 10, for the ionic strengths of 0.1, 1.0 and 3.0 M NaClO4, at a CO2 partial pressur of 0.03% and a temperature of 25deg C. With lower ionic strengths, the solid phase is NaNpO2CO3, whereas with higher concentrations of Na2CO3, Na3NpO2(CO3)2 as a stable, solid phase is observed. The complexes NpO2CO3-, NpO2(CO3)23-, and NpO2(CO3)35- develop as dissolved species. The solubility products and the complex formation constants of the dissolved species and of the solid phases are derived by numerical simulation of the solubility curves for the ionic strengths of 0,1, 1.0 and 3.0 M. The complexation constants thus obtained could be verified by absorption spectroscopy, for the complexes NpO2CO3- and NpO2(CO3)23-. (orig./BBR)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Die Hydrolyse von Np(V) wurde durch die Bestimmung der pH-Abhaengigkeit der Loeslichkeit im Bereich von pH 7 bis 13.8 fuer die Ionenstaerken 0.1, 1.0 und 3.0 M NaClO4 bei 25deg C untersucht. Bei hohen Ionenstaerken > 1 M wandelt sich die amorphe Phase von NpO2OH in eine thermoanalytische stabilere Modifikation mit einer um den Faktor 5.1 geringen Loeslichkeit um. Aus der Loeslichkeit werden bei den verschiedenen Ionenstaerken die erste und zweite Hydrolysekonstanten sowie fuer beide Phasen das Loeslichkeitsprodukt bestimmt. Die Ergebnisse stimmten gut mit frueheren von uns erhaltenen Ergebnissen bei I = 1.0 M ueberein, zeigen aber deutliche Abweichungen gegenueber Literaturdaten. Die Untersuchungen zur Komplexierung von Np(V) mit Carbonat erfolgten durch Loeslichkeitsmessungen im pH-Bereich von 6.5 bis 10 fuer Ionenstaerken von 0.1, 1.0 und 3.0 M NaClO4 bei einem CO2-Partialdruck von 0.03% und einer Temperatur von 25deg C. Bei geringen Ionenstaerken ist die feste Phase NaNpO2CO3, waehrend bei hohen Konzentrationen an Na2CO3 Na3NpO2(CO3)2 als stabile feste Phase beobachtet wird. Als geloeste Spezies treten die Komplexe NpO2CO3-, NpO2(CO3)23- und NpO2(CO3)35- auf. Loeslichkeitsprodukte und Komplexbildungskonstanten der genannten Spezies und festen Phasen wurden durch numerische Simulation der Loeslichkeitskurven fuer die Ionenstaerken 0.1, 1.0 und 3.0 M erhalten. Die gefundenen Komplexierungskonstanten konnten absorptionsspektroskopisch fuer die Komplexe NpO2CO3- und NpO2(CO3)23- verifiziert werden. (orig./BBR)
Files
Additional details
Additional titles
- Subtitle (English)
- Interim report
- Original title (German)
- Untersuchung der Uebertragbarkeit von Labordaten auf natuerliche Verhaeltnisse: Hydrolyse, Carbonat- und Humat-Komplexierung von Np(V)
- Original subtitle (German)
- Zwischenbericht.
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 66 p.
- Report number
- RCM--01091
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 23027417
- Subject category
- S38: RADIATION CHEMISTRY, RADIOCHEMISTRY AND NUCLEAR CHEMISTRY; S12: MANAGEMENT OF RADIOACTIVE WASTES, AND NON-RADIOACTIVE WASTES FROM NUCLEAR FACILITIES;
- Descriptors DEI
- CARBONATES; GROUND WATER; HUMIC ACIDS; HYDROLYSIS; NEPTUNYL COMPLEXES; NEPTUNYL COMPOUNDS; PH VALUE; RADIONUCLIDE MIGRATION; SOLUBILITY
- Descriptors DEC
- ACTINIDE COMPLEXES; ACTINIDE COMPOUNDS; CARBON COMPOUNDS; CHEMICAL REACTIONS; COMPLEXES; DECOMPOSITION; ENVIRONMENTAL TRANSPORT; HYDROGEN COMPOUNDS; MASS TRANSFER; NEPTUNIUM COMPLEXES; NEPTUNIUM COMPOUNDS; ORGANIC ACIDS; ORGANIC COMPOUNDS; OXYGEN COMPOUNDS; SOLVOLYSIS; TRANSURANIUM COMPLEXES; TRANSURANIUM COMPOUNDS; WATER
Optional Information
- Contract/Grant/Project number
- Contract BMFT 02U5958