질산중의 우라늄(VI) 환원에 대한 하이드라이진 형태와 티타늄 전극상태의 영향연구

Study of the Effect of Hydrazine Form and Titanium Electrode Condition on Reduction of Uranium(VI) n Nitric Acid

  • Kim, K.W. (Korea Atomic Energy Research Institute) ;
  • Lee, E.H. (Korea Atomic Energy Research Institute) ;
  • Y.J. Shin (Korea Atomic Energy Research Institute) ;
  • J.H. Yoo (Korea Atomic Energy Research Institute) ;
  • Park, H.S. (Korea Atomic Energy Research Institute) ;
  • Kim, Jong-Duk (Korea Advanced Institute of Science and Technology)
  • 발행 : 1994.06.01

초록

질산 용액중의 우라늄(VI) 환원에 대한 하이드라이진형태 및 티타늄 전극상태 영향을 알기위하여, 질산 및 하이드라이진($N_2$H$_4$) /하이드라이진 양이온($N_2$H$_{5}$$^{+}$) 용액중의 전기화학적 미-처리 /처리 티타늄 전극에서 우라늄환원에 대한 voltammogram 해석을 수행하였다. 질산 및 하이드라이진 양이온 계를 사용한 전기화학적 미처리 티타늄 전극에서의 우라늄 환원은 그 전극에 존재하는 산화막에 의해 높은 활성화 과전압을 보이며, 하이드라이진에 기인한 질산용액중 수소이온의 소모에 의해 용액전도도의 감소 및 iR 저항의 증가 때문에 하이드라이진의 절대 농도보다는 하이드라이진/질산 농도 비에 의해 영향을 더 받았다. 질산 및 하이드라이진 양이온 계를 사용한 전기화학적 처리 티타늄 전극에서의 우라늄환원 전류는 같은 전위에서 전기화학적 미처리 티타늄전극에 비해 속도론을 해석하기에 충분히 분명하며, 높은 피크를 보였으며 질산에 의해 크게영향을 받았다. 용액중에 하이드라이진 양이온의 존재는 생성된 우라늄(IV)의 재산화 방지를 위해 중요하지만 그 농도는 우라늄 이온의 환원에는 영향을 미치지 않았다.다.

Voltammogram analysis of U(VI) reduction at electrochemically non-pretreated/pretreated Ti electrodes in nitric acid and hydrazine($N_2$H$_4$)/protonated hydrazine($N_2$H$_{5}$$^{+}$) media was done in order to determine the effect of hydrazine form and Ti electrode condition on the reduction of U(VI) in nitric acid. In the case of non-pretreated Ti electrode, the reduction in nitric acid and hydrazine mono-hydrate solution needed a high activation overpotential and was affected by the ratio of hydrazine to nitric acid rather than by only absolute amount of hydrazine because of the decrease of solution conductivity and increase of iR drop, which were caused by proton consumption in the solution by the hydrazine. In the case of pretreated Ti electrode in nitric acid and protonated hydrazine solution, the reduction current peaks of U(VI) were clearer and higher enough to perform a kinetic analysis, compared with the case with the non-pretreated Ti electrode at the same potential, and the behavior was strongly affected by nitric acid. The presence of hydrazine was important in the reduction of U(VI) at the pretreated Ti electrode for preventing the reoxidation of U(IV), but the concentration of protonated hydrazine was not.t.

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