استخراج لانتانیدها از محلول‌های آبی به روش کروماتوگرافی استخراجی با رزینAmberlite XAD-4 آغشته به سیانکس 301
محورهای موضوعی : شیمی تجزیهالهام دلریش 1 , علیرضا خانچی 2 , سید جواد احمدی 3
1 - کارشناس ارشد شیمی، بخش نانو افتالمولوژی، بیمارستان فارابی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران
و دانشکده شیمی، واحد شهر ری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - استاد شیمی، پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای- پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران
3 - استاد شیمی، پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای- پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران
کلید واژه: کروماتوگرافی استخراجی, رزین‌های آغشته شده به استخراج کننده, استخراج لانتانیدها, Amberlite XAD-4, سیانکس 301,
چکیده مقاله :
در این مطالعه، رفتار جذبی یک رزین آغشته به استخراج کننده (Ambrlite XAD-4 / Cyanex 301) با یون‌های (La (III، (Nd (III) ،Dy (III) ،Gd (III) ،Ce (III) ،Sm (III و (Lu (III در محیط آبی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور آماده‌سازی رزین آغشته شده به استخراج‌کننده، مقدار مشخصی از سیانکس 301 با اتانول با نسبت حجمی 1:1 رقیق شد و سپس فرایند آغشته سازی رزین XAD-4 Amberlite با این محلول در دمای 25 درجه سانتی‌گراد و دور100rpm به مدت 24 ساعت، در لرزاننده انجام گرفت. رزین پس از جدا شدن از محلول با استفاده از کاغذ صافی، به مدت 48 ساعت در دمای 40 درجه سانتی‌گراد در آون قرار گرفت. مقدار سیانکس نشانده شده بر رزین، 49% تعیین شد. ضریب توزیع (kd) در شرایط متفاوت pH، غلظت نیتریک اسید، مقدار جاذب و دما اندازه‌گیری شد. در تمامی مراحل برای تعیین دقیق مقدار یون‌های فلزی از دستگاه پلاسمای جفت شده القایی با طیف سنج نشر اتمی (ICP-AES) استفاده شد. نتیجه‌ها نشان داد که بیشینه جذب برای لانتانیدهای سنگین مانند (Lu (III و (Dy (III در pHهای کمتر از 4/8 صورت می‌گیرد، در حالی‌که در مورد (La (III، بیشینه جذب در pH برابر با 5/1 و برای لانتانیدهای متوسط بیشینه جذب برای دو یون Gd و Sm در pH برابر با 5/1 مشاهده شد. چنین رفتاری نشان می‌دهد که جداسازی لانتانیدهای سبک از سنگین با استفاده از تغییرات در pH امکان پذیر است. نتیجه‌های به‌دست آمده از اندازه‌گیری kd، حاکی از این است که با افزایش غلظت نیتریک اسید، مقدار جذب لانتانیدها کاهش می‌یابد.
[1] Zagorodni, A.A.; Ion Exchange Materials: properties and Applications, Elsevier, New York; 2007.
[2] Aguilar, M.; Cortina, J.L.; Solvent Extraction and Liquid Membranes: Fundamentals and Applications in New Materials, CRC press, Florida, 2008.
[3] Warshawsky, A.; Ion Exchange and Solvent Extraction, Marcel Dekker, New York, 8, 229-310, 1981.
[4] Cortina, J.L.;, Miralles, N.; Aguilar, M.; Sastre, A.M.; Solvent Extraction and Ion Exchange, 12, 349-369, 1994.
[5] Navarro, R.; Gallardo, V.; Saucedo, I.; Guibal, E.; Hydrometallurgy, 98, 257–266, 2009.
[6] Ciopeca, M.; Davidescua, C.M.; Negreaa, A.; Grozavb, I.; Lupaa, L.; Negreaa, P.; Popac, A.; Chemical engineering research and design, 90, 1660–1670, 2012.
[7] Hosseini, M.S.; Hosseini-Bandegharaei, A.; Raissi, H.; Beladora, F.; Journal of Hazardous Materials, 169, 52-57, 2009.
[8] Sahaa, B.; Gilla, R.J.; Baileya, D.G.; Kabayb, N.; Ardac, M.; Reactive & Functional, 60,
223-244, 2004.
[9] Yuan, Y.; Liu, J.; Zhou, B.; Yao, S.; Li, H.; Xu, W.; Hydrometallurgy, 101, 148–155, 2010.
[10] Baytak, S.; Turker, A.R.; Talanta, 65, 938-945, 2005.
[11] Singh, B. N.; Maiti, B.; Talanta, 69, 393-396, 2006.
[12] Hosseini, M.S.; Hosseini-Bandegharaei, A.; Journal of hazardous Materials, 190, 755-765, 2011.
[13] Arias, A.; Saucedo, I.; Navarro, R.; Gallardo, V.; Martinez, M.; Guibal, E.; Reactive & Functional Polymers, 71, 1059-1070, 2011.
[14] Strikovsky, A.G.; Jerabek, K.; Cortina, J.L.; Sastre, A.M.; Warshawsky, A.; Reactive and Functional Polymers, 28, 149-158, 1996.
[15] Belkhouche, N.E.; Didi, M.A.; Hydrometallurgy, 103, 60-67, 2010.
[16] Serarols, J.; Poch, J.; Llop, M.F.; Villaescusa, I.; Reactive and Functional Polymers, 41, 27-35, 1999.
[17] Xie, F.; Zhang, T.A.; Dreisinger, D.; Doyle, F.; Minerals Engineering, 56, 10-28, 2014.
[18] Stevens, G.W.; Tsinghua Science and Technology, 11, 165-170, 2006.
[19] Coupez, B.; Boehme, C.; Wipff, G.; Journal of Phys. Chem. B., 107, 9484-9490, 2003.
[20] Jia, Q.; Wang, Z.H.; Li, D.Q.; Niu, C.J.; Journal of Alloys and Compounds, 374, 434-437, 2004.
[21] Lee, G.; Uchikoshi, M.; Mimura, K.; Isshiki, M.; Separation and Purification Technology, 67, 79–85, 2009.
[22] Weiwei, W.; Xianglan, W.; Shulan, M.; Hongfei, L.; Deqian, L.; Journal of Rare Earth, 24, 685-689, 2006.
[23] El-Sofany, E.A.; Journal of Hazardous Materials, 153, 948-954, 2008.
[24] Dongbei, W.; Ying, X.; Deqian, L.; Shulan, M.; Journal of Colloid and Interface Science, 290, 235–240, 2005.
[25] Huang, C.H.; Rare Earth Coordination Chemistry, Fundamentals and Applications, John Wiley, New York, 114-115, 2010.
[26] Cotton, S.; Lanthanide and Actinide Chemistry, John Wiley, New York, 2006.