CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.4. Các phƣơng pháp tách và thu hồi đất hiếm
1.4.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân tách đất hiếm bằng phương pháp
pháp trao đổi ion
- Ảnh hưởng của dung dung dịch rửa giải
Dung mơi có sức căng bề mặt lớn thì chất tan càng dễ bị hấp phụ. Chất tan trong dung môi nước bị hấp phụ tốt hơn so với dung môi hữu cơ. Dung môi là một yếu tố có sự ảnh hưởng nhất định đến quá trình hình thành phân tách giữa các phối tử và ion kim loại. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng có sự cạnh tranh giữa các phối tử trong dung môi và phối tử trong nhựa với ion kim loại. Điều này có nghĩa rằng mỗi phức của ion kim loại và nhựa có một hằng số bền điều kiện trong một môi trường dung môi nhất định.
- Cấu trúc polyme [24] Các cấu trúc của polyme có chứa các nhóm chức có
khả năng tạo phức đóng một vai trị rất quan trọng trong việc hình thành liên kết giữa ion kim loại và các nhóm chức. Độ bão hồ của cầu phối trí của một ion kim loại và các nhóm chức của nhựa phụ thuộc vào bản chất của cầu phối trí, cấu trúc của các đơn vị monome, nồng độ và mức độ đều đặn của các nhóm được bố trí dọc theo mạch polime, cũng như sự linh hoạt của cấu trúc đại phân tử. Khi tiếp cận chuỗi polyme, các nhóm phối tử, các tính chất tạo phức của nhựa giảm bởi các hạn chế do trở ngại về không gian và sự linh động của các phối tử. Các phức ổn định hơn có thể được hình thành khi có những khoảng trống tương đối nhỏ giữa các
nhóm phối tử. Bằng cách này, cấu trúc tuần hoàn liên quan đến các ion kim loại có thể được hình thành, sự bão hịa của các cầu phối trí của kim loại trở nên lớn hơn và sự ổn định của phức tăng. Khi một ion kim loại khuếch tán vào một loại nhựa, nhóm phối tử từ chuỗi polyme liền kề sẽ đi vào cầu phối trí của ion kim loại. Khơng phải tất cả các nhóm phối tử đều có hình dạng thuận lợi để hình thành phức với ion kim loại do đó cần thiết phải có sự thay đổi trong cấu tạo của chuỗi polyme để quá trình tạo phức với các ion kim loại diễn ra thuận lợi hơn. Sự thay đổi trong cấu trúc này đòi hỏi cần bổ sung năng lượng. Với các chuỗi polyme kém linh động sẽ cần bổ sung năng lượng lớn hơn. Do năng lượng phối trí của ion kim loại và các phối tử là hằng số, sự ổn định của các phức polyme có liên quan trực tiếp đến năng lượng biến dạng (do sự cứng nhắc của bộ khung phân tử). Điều này có nghĩa rằng khi tăng mức độ tạo lưới trong nhựa, tính chất cho điện tử của các nhóm ligan giảm và do đó các hằng số bền của phức giảm.
Tính đồng nhất của các nhóm chức trong nhựa cũng đóng một vai trị quan trọng trong q trình hình thành phức. Khi một loại nhựa chỉ chứa một nhóm ligan, các phức hình thành chỉ khác nhau về số lượng các nhóm ligan nhựa phối trí với các ion kim loại. Điều này có thể làm cho một sự khác biệt lớn trong tính ổn định của phức ligan-ion kim loại và có thể ảnh hưởng đáng kể đến q trình tách các ion kim loại.