Published January 2005 | Version v1
Journal article

Oxidation of urea with nitrous acid in nitric acid solutions

  • 1. GNTs RF VNII Neorganicheskikh Materialov im. Akad. A.A. Bochvara, Moscow (Russian Federation)

Description

The kinetics of the reaction between urea and HNO2 in nitric acid solution was studied spectrophotometrically in view of the fact that urea is considered as an alternative (to hydrazine) reducing agent in wet processes of spent fuel reprocessing. It was found that, at a constant ionic strength of the solution μ = 2, in the range of the initial concentrations of urea from 0.01 to 0.1 M, HNO2, from 0.003 to 0.012 M, and hydrogen ions, from 0.1 to 1.5 M, the rate constant of the reaction is described by the equation -d[HNO2]/dt = k[HNO2][CO(NH2)2][H+]K([H+]K + 1)-1, where the rate constant k = 15.6±0.3 l· mol-1· min-1 and the protonation constant of urea K = 1.38 l· mol-1 at 15 deg C. From the temperature dependence of the reaction rate in the range of 15-35 deg C, the activation energy was determined to be 61 ± 5 kJ mol-1. The reaction mechanism involving the reaction of non dissociated HNO2 molecules and protonated urea species NH2CONH3+ was suggested

Abstract (Russian)

Спектрофотометрическим методом изучена кинетика реакции, протекающих в азотнокислом растворе между HNO2 и карбамидом, который рассматривается в качестве альтернативного гидразину восстановителя в технологии водной переработки отработавшего ядерного топлива. Установлено, что при постоянной ионной силе раствора μ = 2 в интервале начальных концентраций карбамида от 0.01 до 0.1, HNO2 от 0.003 до 0.012 и ионов водорода от 0.1 до 1.5 моль/л скорость реакции описывается уравнением -d[HNO2]/dt k[HNO2][CO(NH2)2][H+]K([H+]K + 1)-1, где константа скорости реакции k = 15.6±0.3 л·моль-1·мин-1 , а константа протонизации карбамида K = 1.38 л·моль при 15 град С. Из зависимости скорости от температуры в интервале 15-35 град C определена энергия активации реакции, равная 61±5 кДж/моль. Предложен механизм реакции, включающий взаимодействие в медленной стадии недиссоциированных молекул HNO2 и протонированной формы карбамида NH2CONH3+

Additional details

Additional titles

Original title (Russian)
Okislenie karbamida azotistoj kislotoj v azotnokislykh rastvorakh

Publishing Information

Journal Title
Radiokhimiya
Journal Volume
47
Journal Issue
1
Journal Page Range
p. 57-60
ISSN
0033-8311
CODEN
RADKAU

Optional Information

Notes
13 refs., 2 figs., 2 tabs.