5. Cấu trúc luận văn
3.1.1.1. Ảnh hưởng dung mơi
Các dung mơi dùng để pha lỗng khơng theo thứ tự ưu tiên cụ thể nào, tuy nhiên chúng phải đáp ứng một số yêu cầu chung đĩ là: cĩ thể hịa tan tốt tác nhân chiết, phức kim loại được chiết. Bên cạnh đĩ mức độ hình thành pha thứ ba, sức căng bề mặt và độ bay hơi thấp. Chúng phải cĩ điểm chớp cháy cao, khơng hịa tan trong pha nước, rẻ tiền và thơng dụng [27],[75],[83],[88].
Bản thân dung mơi khơng thể chiết các ion kim loại từ pha nước vào pha hữu cơ, nhưng chúng ảnh hưởng lớn đến hoạt động chiết. Việc chiết khơng hồn tồn các ion bằng tác nhân chiết trong các dung mơi khác nhau cĩ thể là do sự hình thành các dạng phức khơng chiết được trong pha hữu cơ. Bên cạnh đĩ dung mơi cũng cĩ thể làm biến đổi các tác nhân chiết, dẫn đến khả năng chiết các kim loại bị thay đổi.
Vì vậy, sự ảnh hưởng của dung mơi pha lỗng đến hiệu suất chiết Th(IV), U(VI) cần được khảo sát. Trong nghiên cứu này, các dung mơi được lựa chọn
để khảo sát là benzen, toluen, diclometan, cloroform, cacbon tetraclorua, n-hexan và dầu hỏa. Nồng độ tác nhân chiết TBP 0,5 M trong các loại dung
mơi ở trên được sử dụng cho quá trình chiết Th(IV), U(VI). Các thơng số khác được giữ cố định như sau: nồng độ ban đầu Th(IV), U(VI) 20 (mg/L) trong mơi trường axit HNO3 1 M; tỉ lệ pha hữu cơ:nước (v/v) 1:1; thời gian chiết 30 phút; thời gian cân bằng pha 5 phút; tất cả các thí nghiệm đều thực hiện ở nhiệt độ phịng. Kết quả thực nghiệm được thể hiện ở Bảng 3.1 và Hình 3.1.
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của các loại dung mơi hịa tan TBP đến hiệu suất chiết Th(IV), U(VI)
Dung mơi pha lỗng Hiệu suất chiết (%)
Th(IV) U(VI) Diclometan 4,04 ± 2,46 4,57 ± 3,40 Cloroform 13,33 ± 3,41 16,41 ± 3,29 Toluen 37,68 ± 1,79 48,40 ± 4,01 Benzen 38,92 ± 3,37 50,70 ± 2,63 Cacbon tetraclorua 50,87 ± 2,15 55,19 ± 4,43 Dầu hỏa 62,34 ± 1,38 71,08 ± 2,93 n-Hexan 63,73 ± 2,48 73,56 ± 2,29 0 20 40 60 80 100 C 6H 14 C7H8 C 6H 6 CCl4 CHCl3 E (%) Th(IV) U(VI) CH2Cl2 Dau hoa
Hình 3.1. Ảnh hưởng của dung mơi pha lỗng đến khả năng chiết Th(IV) và U(VI).
Dễ dàng nhận thấy, hiệu suất chiết Th(IV), U(VI) đạt giá trị lớn nhất khi sử dụng dung mơi pha lỗng là n-hexan và giảm dần theo thứ tự dầu hỏa > cacbon tetraclorua > benzen > toluen > cloroform > diclometan.
Điều này cĩ thể giải thích do hằng số điện mơi giảm dần trong dãy: diclometan (9,1); cloroform (4,8); toluen (2,38); benzen (2,28); cacbon tetraclorua (2,23); dầu hỏa (2,1); n-hexan (1,88). Vì vậy, khi càng về cuối dãy quá trình solvat hĩa, tạo phức trung hịa điện với tác nhân TBP càng tốt [1].
Bên cạnh đĩ hằng số điện mơi càng lớn làm cho khả năng phân pha giảm, thực nghiệm cho thấy bắt đầu xuất hiện pha thứ ba ở hệ chiết sử dụng CHCl3
và CH2Cl2 làm dung mơi. Đây cũng là một nguyên nhân gĩp phần giảm hiệu suất chiết Th(IV), U(VI) [27].
Cĩ thể thấy hiệu suất chiết Th(IV), U(VI) khi sử dụng dung mơi n-hexan và dầu hỏa xấp xỉ nhau. Tuy nhiên, xem xét một số yếu tố như chi phí, khía cạnh mơi trường, an tồn và mức độ độc hại thì dầu hỏa đáp ứng tốt hơn. Do đĩ trong nghiên cứu này dầu hỏa được lựa chọn làm dung mơi pha lỗng TBP.