Труды КНЦ вып.8 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2017(8))

N. Yu. Yanicheva, T. L. Panikorovskii CRYSTAL CHEMISTRY OF ION-EXCHANGED FORMS OF IVANYUKITE Abstract The structure of ivanyukite-group minerals was established by single-crystal X-ray diffraction. Crystal data:ivanyukite-Na-T(R3m,a = 10.932(4), c = 13.609(7) A, V = 1408.5(12) A3, Z = 3, Ri = 0.09), ivanyukite-K(P-43m, a = 7.8711 (3) A, V = 487.65 (6) A3, Ri = 0.046) and Cs-substituted form of ivanyukite(P-43m, a = 7.810 (1) A, V = 476.4 (2) A3, Ri = 0.073).The structure is based upon a titanosilicate framework of the pharmacosiderite type with an effective channels width of 3.5 A. The channels are occupied by asymmetricly located Na+ and K+ cations in ivanyukite-Na-T, and by K+ and Cs+ located in the centers of the 8-membered rings, and H 2 O molecules. Keywords: microporous titanosilicates, ivanyukite, Khibiny massif, crystal structure, cation exchange, nuclear waste. Введение Ч е т ы р е м и н е р а л а г р у п п ы и в а н ю к и т а , о т к р ы т ы е в 2 0 0 9 г. В Х и б и н с к о м м а с с и в е В .Н . Я к о в е н ч у к о м и е г о к о л л е г а м и [ 1 ] я в л я ю т с я в ы с о к о э ф ф е к т и в н ы м и и о н о о б м е н н ы м и м а т е р и а л а м и , с п о с о б н ы в к л ю ч а т ь в с в о ю с т р у к т у р у о д н о - , д в у х - и т р е х в а л е н т н ы е к а т и о н ы , в к л ю ч а я 137C s и 908 г [ 2 ] и м о г у т б ы т ь и с п о л ь з о в а н ы в к а ч е с т в е с о р б е н т о в д а н н ы х р а д и о н у к л и д о в и з р а с т в о р о в с л о ж н о г о с о л е в о г о с о с т а в а с п о с л е д у ю щ и м п о л у ч е н и е у с т о й ч и в о й т и т а н а т н о й к е р а м и к и [3 ]. Э к с п е р и м е н т ы п о о ч и с т к е р е а л ь н ы х Ж Р О п р и п о м о щ и с и н т е т и ч е с к о г о а н а л о г а и в а н ю к и т а - К а ^ Г Ѵ ) п о з в о л и л и п р о в е с т и п е р е р а б о т к у Ж Р О р е а к т о р о в В В Э Р - т и п а в н е а к т и в н ы е ж и д к и е о т х о д ы и в ы с о к о р а д и о а к т и в н у ю т и т а н а т н у ю к е р а м и к у с о б щ и м с о к р а щ е н и е м о б ъ е м а р а д и о а к т и в н ы х о т х о д о в в 2 5 0 р а з [4 ]. Н а и б о л ь ш и й н а у ч н ы й и н т е р е с п р е д с т а в л я е т р а с п о л о ж е н и е к а т и о н о в C s +и S ^ +в к а н а л а х к а р к а с а и в а н ю к и т а , п о с к о л ь к у п о д р о б н о е и с с л е д о в а н и е д а н н о г о в о п р о с а п о з в о л я е т п о н я т ь и о п т и м и з и р о в а т ь п р о ц е с с и з в л е ч е н и я р а д и о и з о т о п о в д а н н ы х э л е м е н т о в с п о м о щ ь ю S I V h и х п о с л е д у ю щ и й п е р е в о д в т и т а н а т н у ю к е р а м и к у С и н р о к - т и п а . Р е з у л ь т а т ы р е ш е н и я к р и с т а л л и ч е с к о й с т р у к т у р ы и в а н ю к и т а - N a - T п р и в е д е н ы в р а б о т а х [ 1 ,5 ] , с т р у к т у р а и в а н ю к и т а - S r р а с с м о т р е н а в р а б о т е [6 ]. Н а ш е й з а д а ч е й я в л я л о с ь р е ш е н и е к р и с т а л л и ч е с к о й с т р у к т у р ы и в а н ю к и т а - К и е г о С s - з а м е щ ё н н о й ф о р м ы . Экспериментальная часть Д л я и з у ч е н и я к р и с т а л л и ч е с к о й с т р у к т у р ы и в а н ю к и т а - K и и в а н ю к и т а -C s б ы л и и с п о л ь з о в а н ы э п и т а к с и ч е с к и е к о р к и и в а н ю к и т а - К а - Т т о л щ и н о й 0 . 1 - 0 . З м м , н а р а с т а ю щ и е н а к р и с т а л л ы с и т и н а к и т а в н а т р о л и т и з и р о в а н н о й э г и р и н о - с о д а л и т о - м и к р о к л и н о в о й ж и л е г. К о а ш в а [ 1 ] . Д л я п о л у ч е н и я и в а н ю к и т а - K с т р у к т у р н о и з у ч е н н ы е к р и с т а л л ы и в а н ю к и т а -N a -T 7 б ы л и п о м е щ е н ы в д и с т и л л и р о в а н н у ю в о д у , с л е г к а п о д к и с л е н н у ю H C l, н а 1 ч а с . Ц е з и й - з а м е щ е н н а я ф о р м а и в а н ю к и т а б ы л а п о л у ч е н а п о с р е д с т в о м о б р а б о т к и и в а н ю к и т а - K 1 M р а с т в о р о м H C l в т е ч е н и е ч а с а д о п о л н о г о у д а л е н и я к а т и о н о в к а л и я и п р е в р а щ е н и я и в а н ю к и т а - К в и в а н ю к и т - Н , с п о с л е д у ю щ е й в ы д е р ж к о й к р и с т а л л о в и в а н ю к и т а - H в 1 М р а с т в о р е C s C l в т е ч е н и е с у т о к . М о н о к р и с т а л ь н ы й р е н т г е н о с т р у к т у р н ы й а н а л и з и в а н ю к и т а - N a , и в а н ю к и т а -K 243