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Fractionnement électrolytique de l’oxyde de tantale
protactinifère
G. Bouissières
To cite this version:
FRACTIONNEMENT
ÉLECTROLYTIQUE
DE L’OXYDE DE TANTALEPROTACTINIFÈRE
Par M. G. BOUISSIÈRES.
Sommaire. 2014 En soumettant à l’électrolyse le
tantalifluorure que donne avec la triéthylamine, le pentafluorure de tantale, on peut réaliser un fractionnement de l’oxyde de tantale protactinifère.
?Vlme Emmanuel-Zavizziano et M. M.
Haïs-sinsky [i ]
ont établi un modeopératoire
permettant
de
préparer
des sources deprotactinium (élément 91)
en couche mince par
électrolyse
de solutions fluoammoniacales de titaneprotactinifère
riche enprotactinium,
l’enrichissement lui-mêmepouvant
être obtenu par
hydrolyse électrolytique.
Nous nous sommesproposé
d’étendre les résultats de cesauteurs aux autres entraîneurs du
protactinium
et,en
particulier,
au tantale.Le
protactinium,
fixé sur dupentoxyde
detantale,
a été dosé par la mesure de l’ionisation
produite
par sonrayonnement
a. Nous avonsappliqué
latechnique
de M.Tcheng
Da-Tchang
[2]
pour déter-minerl’activité,
en coucheépaisse,
parrapport
àl’uranium,
desproduits
traités. Si l’ondésigne
par P(g)
lepoids
de la substance et par a sonactivité,
leproduit
d’activité P X a estégal
aupoids
duprotactanium
contenu dansl’échantillon,
à un coefflcient
près qui
dépend
de la nature dusupport.
M.Tcheng Da-Tchang
[3]
a donné28,76.
i o-3 comme valeur duproduit
d’activitécorrespondant
àla
quantité
deprotactinium
enéquilibre
radioactifavec i g
d’uranium,
fixée sur duTa205.
De cerésultat,
nous avons déduit que, pour un échantillond’oxyde
de tantale contenant i mg deprotactinium,
ceproduit
estégal
à r o2. Cela nous apermis
de faire des mesures en valeur absolue.Dès les
premières
expériences,
nous avons constaté que les solutions de fluotantalated’ammonium,
comme celles de fluotitanated’ammonium,
s’aci-difient nettement au cours del’électrolyse,
cequi
entraîne l’arrêt du
dépôt
duprotactinium.
Nousavons pu, en
effet,
augmenter
laquantité
deprotac-tinium
déposée
en maintenant constante la valeur dupH
par additiond’ammoniaque.
Cette évolution du
pH
étantdue,
enpartie
dumoins,
à uneperte
d’ammoniac par suite de ladécomposition
du cation ammonium enNH,
+H,
nous avons substitué à
l’ammoniaque
latriéthyl-amine,
base moinsvolatile,
qui
donneégalement
avec le
pentafluorure
de tantale un tantalifluorure[-~’]
aussi soluble que celui d’ammonium. Nous avons ainsi obtenu des solutions dont le
pH
n’était pas sensiblement modifié par uneélectrolyse
deplusieurs
heures. Deplus,
lecomplexe préparé
avec latrié-thylamine
est stable enprésence
d’un excès de labase
organique qui
neprécipite
pas, contrairement àl’ammoniaque, l’hydroxyde
de tantale. Aussi lephénomène
d’hydrolyse
au contact de la cathodeest-il moins
important
que pour les solutions fluo-ammoniacales.Nous avons
électrolysé
des solutions contenant de 0,1 mg à 10 mg deTa,O,,
de 0,001 à0,008
mg deprotactinium
et 100 mg environ deFHN(C2H5)3/cm3,
depH compris
entre5,6
et5,8,
avec un courantde 15 à ?’5
mAjcm2.
Nos essais ont été effectués sur 5 cm3 desolution,
dans unpetit
creuset deplatine,
avec deux électrodes deplatine
de 1CM2;
la facepostérieure
de la cathode était recouverted’une couche de matière
plastique
isolante,
l’anode tournait à300-400
tours/min.
Dans les conditionsopératoires
ainsidéfinies,
le tantale ne sedépose
àcôté du
protactinium qu’en quantité impondérable.
Maisaprès
plusieurs
heuresd’électrolyse,
la densité d’activité de la cathode atteint une valeurlimite,
valeurqui
est fonction de la concentration de la solution enprotactinium
et enoxyde
de tantale. L’existence de cette limite nepeut
pas être attribuéeà des réactions
chimiques
à la surface de l’électrodeprovoquées
par lerayonnement
~, comme c’est le cas pour lepolonium,
car ici cerayonnement
estfaible. Les
quantités
maxima deprotactinium
dépo-sées au cours de nos essaiscorrespondaient,
eneffet,
à un courant de saturation d’environo,5
U.E.S.jcm2
desurface d’électrode
(0,00~5
mg dePa).
Ledépôt
semblecesser
lorsque
la cathode est recouverte d’unepelli-cule que nous n’avons pas identifiée
chimiquement.
Onpeut,
d’ailleurs,
poursuivre l’électrolyse après
avoir désactivé l’électrode. Nous avons ainsi extrait
go pour 100 du
protactinium
contenu dans40 mu
deTa,O,
dont l’activité étaitégale
à 38(0,015 mg
dePa).
Cette méthode
qui
ne conviendrait pas pour lapréparation
de sources de forte densitéd’activité,
constitue un mode de fractionnement del’oxyde
detantale
protactinifère.
Ce travail a été effectué à l’Institut du Radium.
J’exprime
ma vive reconnaissance à M. leProfes-seur Debierne
qui
m’a accueilli dans son laboratoireet à Mime Joliot-Curie
qui
m’a constamment aidé de sesprécieux
conseils. Je remercie M. Bachelet dont lesrenseignements
m’ont été utiles.~ Manuscrit reçu le 3o juillet 194 I.
.
BIBLIOGRAPHIE.
[1] Mme H. EMMANUEL-ZAVIZZIANO et M. HAISSINSKY,
Comptes rendus, 1938, 206, p. 1102.
[2] TCHENG DA-TCHAXG, Ann.de Chimie, 1934, 11 série, II, p. 195.
[3] TCHENG DA-TCHANG, Ann. de Chimie, 1934, 11e
série, II, p. 221.
[4] BALKE J. Am. Chem. Soc., 1905, 27, p. 1151.
