Разделение - редкая земля
Cтраница 3
Для легких редких земель установлено, что по селективности изученные реагенты располагаются в ряд: этилендйаминтетрауксусная кислота лактатгликолят малат цитрат. Томпкинс и Мейер [18] ранее показали эффективность лактата и тартрата как элюентов для разделения редких земель. Поскольку этилендйаминтетрауксусная кислота малорастворима в области рН, наиболее подходящей для хорошего разделения, выбран лактат как наиболее пригодный из самых селективных элюентов. В дальнейшем использование лактат-иона для разделения актинидных элементов было изучено Ушлем, Фрайлингом и Банни [19], которые нашли, что при рН, равном 3, лактат является эффективным и селективным элюентом для трансплутониевых элементов. Определено, что 0 1 М раствор тартрата при рН, равном 4, удовлетворительно разделяет при комнатной температуре, но не при 87 С. Недавно Чоппин, Харви и Томпсон [20] ввели в практику новый элюент-а-оксиизобути-рат аммония-и установили, что применение этого элюента обеспечивает лучшее разделение, чем применение растворов лактата аммония. Новые элюенты несомненно способствуют более четкому разделению, однако порядок разделения не изменяется. Прометий и америций вымываются приблизительно вместе; четкого разделения актинидной и лантанидной групп, пользуясь этим методом, достичь нельзя. Поэтому большое значение приобретает метод элюирования, предложенный Стритом и Сиборгом [21], при помощи которого можно легко осуществить хорошее разделение актинидных и лантанидных элементов. В качестве элюента при этом используется концентрированная соляная кислота. Ионы в трехвалентном состоянии адсорбируются на катионите, например дауэкс-50, и селективно вымываются 13 3 М соляной кислотой. Актинидные элементы, может быть в результате комплексообра-зования с участием орбит 5 /, образуют с ионами хлора комплексные соединения значительно более устойчивые, чем лантаниды. Это уменьшает концентрацию не связанных в комплекс ионов актинидов М3 в растворе и ускоряет вымывание комплексных ионов из смолы. [31]
Следовательно, обстоятельному исследованию свойств редкоземельных металлов мешает экономический фактор. На первый план выступает задача резкого снижения стоимости лантаноидов. Ее решение - в разработке новых, более совершенных, быстрых и эффективных методов разделения редких земель на составляющие-с одной стороны, и процессов получения чистых индивидуальных металлов - с другой. [32]
 |
Схема потока на первой ступени элюирования. [33] |
В наших опытах вторичная очистка полностью не была сделана. В природе легкие редкие земли так сильно распространены, что им не уделяли внимания при разделении легких и тяжелых редких земель. Неочищенные фракции легких редких земель вымывались, а большинство иттрия собиралось отдельно и обрабатывалось позднее. [34]
Для определения содержания какого-либо микроэлемента обычно бывает необходимо химически отделить его от основного компонента пробы и других примесных элементов. В работе [299] показано, что Ей и Dy ( или Sm) можно определять без разделения редких земель, но необходимо химическое выделение суммы редкоземельных элементов. [35]
Настоящая книга представляет собой сборник статей, посвященных вопросам теории и применения ионного обмена. Материал, вошедший в этот сборник, чрезвычайно разнообразен по содержанию. Изучение равновесия и кинетики в ионообменных системах, описание свойств ионообменных смол, вопросы подготовки воды для котельных установок, разделение редких земель, применение ионного обмена в аналитической химии, разрешение различных биохимических вопросов и, наконец, обзор самых разнообразных вариантов использования ионообменников - все это собрано в одну книгу. [36]
Наиболее простой способ, основанный на использовании различной степени поглощения отдельных ионов, не дает удовлетворительных результатов. Обычно вначале поглощают все присутствующие в растворе ионы, а затем подбирают такой раствор, который извлекает только некоторые ионы. Чаще всего при этом используют различные комплексообразователи. Так, например, при разделении редких земель используют различную устойчивость их лимоннокислых комплексов. Устойчивость этих комплексов зависит от кислотности раствора. Слой катионита, поглотивший ряд катионов, промывают раствором лимонной кислоты, доведенным до определенной кислотности. Таким образом удается перевести в раствор одни ионы, тогда как другие остаются в катионите. [37]
Наиболее простой способ, основанный на использовании различной степени поглощения отдельных ионов, не дает удовлетворительных результатов. Обычно вначале поглощают все присутствующие в растворе ионы, а затем подбирают такой раствор, который извлекает только некоторые ионы. Чаще всего при этом используют различные ком-плексообразователи. Так, например, при разделении редких земель используют различную устойчивость их лимоннокислых комплексов. Устойчивость этих комплексов зависит от кислотности раствора. Слой катионита, поглотивший ряд катионов, промывают раствором лимонной кислоты, доведенным до определенной кислотности. Таким образом удается перевести в раствор одни ионы, тогда как другие остаются в катионите. [38]
Работа ионообменной установки для разделения редких земель зависит от целого ряда факторов, таких как состав смеси редкоземельных элементов, желаемый масштаб производства, требуемая чистота отдельных редкоземельных элементов. Несколько лет тому назад лаборатория в Эймсе смонтировала маленькую опытную установку для изучения ионообменных методов разделения редких земель и тогда же было получено несколько килограммов каждого редкоземельного элемента высокой чистоты. На сегодняшний день имеются достаточные данные для проектирования установок по разделению редких земель. [39]
Затем раствор комшлексообразователя, образующий прочные комплексы с редкими землями, пропускается через колонку. При этом происходит распределение ионов редких земель между водной фазой и смолой. Положительные ионы в растворе комплексообразователя замещаются ионами редких земель в конце полосы редких земель и таким образом полоса проходит вниз через весь слой смолы. В связи с тем, что константы устойчивости комплексных соединений редких земель мало отличаются друг от друга, лишь наиболее прочные комплексы редкоземельных элементов могут очень быстро двигаться вниз по колонке. Свойства полосы во время ее прохождения вниз по колонке, эффективность разделения отдельных редких земель и количества их, которые могут быть выделены, различны в каждом из трех описанных выше методов. [40]
Страницы: 1 2 3