Aplicações de tratamento de resíduos de radares

O íon amônio se forma quando o pH é inferior a 9 (de preferência inferior a 8). O amônio é um cátion monovalente. As resinas catiônicas, como CG8 e CG10, têm seletividade modesta para íons de amônio em comparação com sódio, mas baixa seletividade em comparação com íons de dureza, como cálcio e magnésio. O SIR-600 tem seletividade muito alta para amônio, mas capacidade bastante baixa e requer uma dose bastante grande de sal (normalmente pelo menos 30 libras de NaCl por pé cúbico).

O antimônio é um elemento químico com símbolo Sb (do latim: stibium) e número atômico 51. Um metalóide cinza brilhante, é encontrado na natureza principalmente como o mineral sulfeto estibnita (Sb2S3). Os compostos de antimônio são conhecidos desde os tempos antigos e eram pulverizados para uso como remédios e cosméticos, geralmente conhecidos pelo nome árabe, kohl. O antimônio metálico também era conhecido, mas foi erroneamente identificado como chumbo após sua descoberta. No Ocidente, foi isolado pela primeira vez por Vannoccio Biringuccio e descrito em 1540.

Durante algum tempo, a China tem sido o maior produtor de antimônio e seus compostos, com a maior parte da produção proveniente da Mina Xikuangshan em Hunan. Os métodos industriais para refinar o antimônio são a torrefação e a redução com carbono ou a redução direta da estibnita com ferro.

O antimônio puro é um metal macio e quebradiço. O antimônio forma compostos semelhantes ao seu elemento irmão, o arsênico, e é mais comumente encontrado em seu estado de oxidação +3. As maiores aplicações do antimônio metálico são uma liga com chumbo e estanho e as placas de chumbo-antimônio em baterias de chumbo-ácido. Ligas de chumbo e estanho com antimônio têm propriedades aprimoradas para soldas, balas e mancais lisos. Também é usado como componente em retardadores de fogo e em certas sínteses químicas orgânicas.

Os híbridos de ânions de base forte à base de ferro são eficazes para remover o antimônio de águas boratadas encontradas em usinas nucleares.

Césio ou césio é um elemento químico com símbolo Cs e número atômico 55. É um metal alcalino macio, prateado-ouro, com ponto de fusão de 28,5 °C (83,3 °F), o que o torna um dos cinco metais elementares que são líquidos à temperatura ambiente ou próximo a ela. O césio tem propriedades físicas e químicas semelhantes às do rubídio e do potássio. É o elemento menos eletronegativo.

Possui apenas um isótopo estável, o césio-133. O césio é extraído principalmente de polucita, enquanto os radioisótopos, especialmente o césio-137, um produto da fissão, são extraídos de resíduos produzidos por reatores nucleares.

O químico alemão Robert Bunsen e o físico Gustav Kirchhoff descobriram o césio em 1860 pelo método recém-desenvolvido de espectroscopia de chama. As primeiras aplicações em pequena escala do césio foram como “getter” em tubos de vácuo e em células fotoelétricas. Em 1967, agindo com base na prova de Einstein de que a velocidade da luz é a dimensão mais constante do universo, o Sistema Internacional de Unidades utilizou duas contagens de ondas específicas de um espectro de emissão de césio-133 para codificar o segundo e o metro. Desde então, o césio tem sido amplamente utilizado em relógios atômicos de alta precisão.

O césio metálico é altamente reativo tanto no ar quanto especialmente na água, reagindo de forma explosiva, mesmo em temperaturas tão baixas quanto -116 °C (-177 °F). O césio forma exclusivamente um cátion monovalente. Quase todos os sais de césio são facilmente solúveis em água.

O SIR-600 tem seletividade extremamente alta para o césio. O césio é capturado por peneiramento molecular e em troca. Resinas catiônicas em forma de hidrogênio, como CG8-H, também podem ser usadas, mas sua capacidade de remover césio é limitada por outros íons em solução. Em geral ao usar resinas do tipo SAC para remover o césio é necessário remover todos os outros cátions junto com o césio.

O iodo radioativo é um isótopo artificial com propriedades semelhantes a outros isótopos de iodo. O radioiodo está presente na água como iodeto. Como um íon traço, pode ser removido por vários tipos de resinas aniônicas de base forte, favorecendo as aminas superiores. Mídias impregnadas com prata e prata apresentam maior afinidade com iodetos.

Pertecnetato, Tc-99, é um composto técnico usado em algumas aplicações farmacêuticas de radioisótopos.

O rádio é um elemento químico com símbolo Ra e número atômico 88. É o sexto elemento do grupo 2 da tabela periódica, também conhecidos como metais alcalino-terrosos. O rádio puro é branco prateado, mas combina prontamente com nitrogênio (em vez de oxigênio) quando exposto ao ar, formando uma camada superficial preta de nitreto de rádio (Ra3N2). Todos os isótopos de rádio são altamente radioativos, sendo o isótopo mais estável o rádio-226, que tem meia-vida de 1.600 anos e decai em gás radônio (especificamente o isótopo radônio-222). Quando o rádio decai, a radiação ionizante é um produto que pode excitar produtos químicos fluorescentes e causar radioluminescência.

O rádio é o produto filho do decaimento do urânio e é o metal alcalino-terroso mais pesado. Foi descoberto na forma de cloreto de rádio por Marie e Pierre Curie em 1898. Eles extraíram o composto de rádio da uraninita e publicaram a descoberta na Academia Francesa de Ciências cinco dias depois. O rádio foi isolado em seu estado metálico por Marie Curie e André-Louis Debierne por meio da eletrólise do cloreto de rádio em 1911. Ele tem a propriedade de luminescência e já foi usado para fazer mostradores de relógios brilharem no escuro, bem como para vários produtos charlatães.

O rádio forma um cátion divalente na água e pode ser removido por resinas amaciadoras de água, junto com outros íons de dureza. Exceto no primeiro ciclo de exaustão, o vazamento de rádio ocorre logo após o vazamento de dureza, portanto, a resina é usada como um amaciante comum com regeneração de salmoura em intervalos regulares.

A resina catiônica macroporosa altamente reticulada estendeu a operação do primeiro ciclo além da quebra de dureza e pode ser usada em aplicações de uso único quando a dureza e o TDS não são muito altos. O RSM-50 possui sulfato de bário depositado nos poros da resina. O rádio é primeiro trocado e depois transferido para o precipitante, permitindo uma carga muito maior e um rendimento mais longo.

Os níveis de sílica devem ser mantidos em níveis muito baixos no ciclo nuclear. A maioria dos métodos de remoção também remove o boro, que é usado no sistema como moderador. Formas especiais de resina de troca iônica borada removerão seletivamente a sílica nesses ambientes e manterão o nível de boro desejado.

Assim como o césio, o estrôncio é um radionuclídeo produto da fissão que pode aparecer em águas subterrâneas impactadas.

O desenvolvimento da energia nuclear deixou um legado de contaminação das águas subterrâneas em alguns locais que inclui a presença de alguns metais pesados ​​e cromato.

O urânio é um elemento químico com símbolo U e número atômico 92. É um metal branco prateado da série actinídeo da tabela periódica. Um átomo de urânio possui 92 prótons e 92 elétrons, dos quais 6 são elétrons de valência. O urânio é fracamente radioativo porque todos os seus isótopos são instáveis ​​(com meias-vidas dos seis isótopos naturalmente conhecidos, urânio-233 a urânio-238, variando entre 69 anos e 4,5 bilhões de anos). Os isótopos mais comuns no urânio natural são o urânio-238 (que possui 146 nêutrons e é responsável por mais de 99%) e o urânio-235 (que possui 143 nêutrons). O urânio tem o maior peso atômico dos elementos de ocorrência primordial. Sua densidade é cerca de 70% maior que a do chumbo e ligeiramente menor que a do ouro ou do tungstênio. Ocorre naturalmente em baixas concentrações de algumas partes por milhão no solo, rocha e água, e é extraído comercialmente de minerais contendo urânio, como a uraninite.

Na natureza, o urânio é encontrado como urânio-238 (99,2739–99,2752%), urânio-235 (0,7198–0,7202%) e uma quantidade muito pequena de urânio-234 (0,0050–0,0059%). Embora o U238 seja quase estável, o U235 é significativamente radioativo e também físsil (pode suportar reações em cadeia). O urânio decai lentamente emitindo uma partícula alfa. A meia-vida do urânio-238 é de cerca de 4,47 bilhões de anos e a do urânio-235 é de 704 milhões de anos, o que os torna úteis na datação da idade da Terra.

O urânio em águas potáveis ​​é facilmente removido por uma variedade de resinas aniônicas de base forte. Embora as resinas aniônicas sejam consideradas a melhor tecnologia disponível para pequenos sistemas, seu uso é complicado pelas limitações no descarte de resíduos que contêm resíduos de urânio.

O urânio pode ser removido de resíduos de mineração ácidos por uma variedade de resinas catiônicas de ácido forte.