C, Nồng độ H2SO4 = 6N, Thời gia n2 giờ.
3.5.2 Ảnh hƣởng của NH4NO3 và NH4Cl đến hệ chiết Ln3+-Aliquat
Thực nghiệm khảo sỏt ảnh hưởng của mụi trường NH4NO3 đến quỏ trỡnh chiết Pr bằng Aliquat 336 được tiến hành ở điều kiện thay đổi nồng độ NH4NO3 trong khoảng 0 2,5 M. Nồng độ Pr3+ được duy trỡ trong cỏc thớ nghiệm là 0,04 M; dung mụi Aliquat 336 25% trong dầu hoả (cú nồng độ tương đương 0,5 M). Kết quả được trỡnh bày ở Bảng 3.22.
Bảng 3.22 Ảnh hưởng nồng độ NH4NO3 đến sự phõn bố của Pr3+ STT CPr3+ (M) CNH4NO3 (M) [Pr3+]nc (M) [Pr3+]hc (M) 1 0,05 0,5 0,05 0 2 0,05 1,0 0,032 0,018 3 0,05 1,5 0,032 0,018 4 0,05 2,0 0,032 0,018 5 0,05 2,5 0,032 0,018
Kết quả cho thấy, quỏ trỡnh chiết xảy ra trong mụi trường NH4NO3 tối thiểu là 1M. Khi [NH4NO3] = 0,5 M quỏ trỡnh chiết khụng xảy ra. Ở nồng độ NH4NO3 cao hơn cũng khụng cú tỏc dụng tăng khả năng chiết của dung mụi. Do Aliquat 336 là tỏc nhõn chiết đất hiếm thụ động hơn so với một số tỏc nhõn chiết đó nờu trờn. Chỉ khi cú mặt NH4NO3 với nồng độ đủ lớn làm tỏc nhõn muối đẩy thỡ phản
101
ứng chiết mới cú thể thực hiện. Như vậy, nồng độ NH4NO3 =1 M là phự hợp để sử dụng trong cỏc nghiờn cứu khả năng tỏch Nd và Pr bằng chiết với Aliquat 336.
Ảnh hưởng của NH4Cl cũng cần được quan tõm để khảo sỏt khả năng tỏch trực tiếp Pr-Nd bằng chiết với Aliquat 336 sau khi tỏch La bằng NAP như đó nờu ở nghiờn cứu trước. Vỡ rằng, mụi trường chiết trong trường hợp này tốt nhất là Cl-. Thực nghiệm nghiờn cứu ảnh hưởng của NH4Cl đến mức độ chiết Nd-Pr bằng Aliquat trong mụi trường hỗn hợp NH4NO3 + NH4Cl được tiến hành với nồng độ NH4Cl bằng 1 M. Do dung lượng chiết của dung mụi Aliquat 336 tương đối thấp, quỏ trỡnh chiết với dung dịch Nd-Pr thực cú nồng độ loóng nờn nồng độ ion Cl- của hệ nằm trong khoảng giới hạn này.
Thớ nghiệm khảo sỏt ảnh hưởng của NH4Cl cú nồng độ 1 M được thực hiện trong cỏc vựng nồng độ của Nd và Pr bằng nhau và so sỏnh giỏ trị hệ số tỏch Pr/Nd với hệ chiết Nd-Pr bằng Aliquat 336 trong mụi trường NH4NO3 nồng độ 1 M khi khụng cú mặt NH4Cl. Kết quả được trỡnh bày ở Bảng 3.23.
Bảng 3.23 Ảnh hưởng của NH4Cl đến mức độ chiết Nd- Pr - Aliquat 336 - NH4NO3
Điều kiện thớ nghiệm: Aliquat 25%, [NH4Cl] = 1 M, [NH4NO3] = 1 M, CPr3+ = CNd3+, Tỉ lệ pha hữu cơ/nước = 1 : 1 (20mL/20 mL)
STT Nồng độ dd. đầu (g/L) DPr DNd Pr/Nd
1 CPr3+ = 3; CNd3+ = 3 0,294 0,104 2,82 2 CPr3+ = 5; CNd3+ = 5 0,316 0,131 2,41 3 CPr3+ = 7; CNd3+ = 7 0,348 0,150 2,32 4 CPr3+ = 9; CNd3+ = 9 0,368 0,163 2,26 Kết quả cho thấy, sự cú mặt của NH4Cl khụng những khụng làm giảm khả năng chiết của dung mụi Aliquat 336 trong mụi trường NH4NO3 mà cũn cú hiệu quả tăng hệ số phõn bố của cả Pr và Nd. Điều này cú thể là do anion Cl- cựng với ion NO3- tham gia tạo phức hỗn hợp với Pr3+ và Nd3+ và làm tăng khả năng chiết của dung mụi. Hệ số tỏch của Pr và Nd (Pr/Nd) cú xu hướng giảm khi tăng nồng độ Nd và Pr trong dung dịch đầu. Điều này cú thể được giải thớch bởi sự tăng nồng độ đất hiếm khi dung lượng chiết của dung mụi thấp khiến cho quỏ trỡnh cạnh tranh
102
chiết giữa cỏc ion Ln3+ xảy ra và làm giảm hệ số tỏch. Tuy nhiờn, giỏ trị hệ số tỏch của Pr và Nd, Pr/Nd > 2,2; là thuận lợi cho quỏ trỡnh tỏch cặp nguyờn tố đi-đim hơn so với chiết bằng tỏc nhõn khỏc như PC88A hay DEHPA (Nd/Pr 1,6).
Mặc dự cú một số ảnh hưởng tớch cực nhất định, nhưng việc nghiờn cứu ảnh hưởng của NH4Cl ở đõy chủ yếu nhằm mục đớch khảo sỏt khả năng sử dụng trực tiếp dung dịch đất hiếm thu được từ quỏ trỡnh tỏch La trong mụi trường HCl ở phần trước. Ngoài ra, việc đưa thờm tỏc nhõn khỏc vào hệ chiết cần chỳ ý đến tớnh hiệu quả. Do vậy trong cỏc nghiờn cứu tiếp theo chỉ sử dụng NH4NO3 là tỏc nhõn khụng thể thiếu trong hệ chiết Nd- Pr - Aliquat 336.