g) Ảnh hưởng của nồng độ dung mụi chiết đối với quỏ trỡnh phõn chia
1.4.2 Tỏch và tinh chế Ce(IV) bằng phƣơng phỏp chiết lỏng-lỏng
Do tớnh chất của Ce(IV) khỏc nhiều so với cỏc NTĐH(III) nờn việc chiết và tỏch Ce(IV) ra khỏi cỏc NTĐH(III) tương đối dễ dàng. Cỏc dung mụi hữu cơ thường dựng để chiết Ce(IV) là cỏc hợp chất rượu, ete, xeton, cỏc amin, cỏc hợp chất cơ photpho trung tớnh và cơ photpho axit [55, 59].
Chiết Ce(IV) bằng tỏc nhõn chiết TBP
Quỏ trỡnh chiết Ce(IV) bằng dung mụi TBP đó được một số tỏc giả nghiờn cứu [1, 7, 10, 16, 33, 44, 55, 57, 59, 92]. Trong mụi trường nitrat, phản ứng chiết của Ce(IV) bằng TBP xảy ra theo cơ chế:
Người ta đó xỏc định được thành phần của hợp chất được chiết là H2Ce(NO3)6.2TBP và HCe(NO3)5.TBP [75]. Khi dư nhiều dung dịch HNO3 và cú tớnh đến khả năng hidrat húa của phức chất tạo thành.
Mặt khỏc, quy trỡnh tinh chế xeri theo phương phỏp chiết ngược dũng giỏn đoạn cũng được nghiờn cứu [25, 26]. Đó thử nghiệm quy trỡnh với ba bậc chiết (CCe4+ = 42 g/L; CHNO3 = 3M; hc/nc = 0,7) và bốn bậc rửa (CHNO3 = 3M; hc/nc = 5). Xeri thu được cú độ tinh khiết trờn 99,5%.
Ce4+nc + (4+n) NO3- nc + n H+ nc + mTBP hc HnCe(NO3)(4+n).mTBP hc
42
Chiết Ce(IV) bằng tỏc nhõn chiết PC88A
Tỏc nhõn chiết PC88A cú cụng thức cấu tạo như sau:
oh p o ch3-(ch2)3-ch-ch2-o ch3-ch2 ch3-(ch2)3-ch-ch2 ch3-ch2
Mức độ chiết của ion kim loại đất hiếm (III) bằng dung mụi PC88A tăng theo dóy: La < Ce < Pr < Nd < Sm < Eu < Gd < Tb < Dy Y< Ho < Er < Tm < Yb < Lu.
Thụng thường, cỏc NTĐH(III) được chiết bằng dung mụi PC88A từ mụi trường clorua, nitrat hay sunfat [15, 16, 21, 24, 25, 35, 64]. Khi chiết từ mụi trường sunfat, hệ số phõn bố của cỏc NTĐH nhẹ tương đối nhỏ, cũn hệ số phõn bố của cỏc NTĐH nặng hơn như Sm, Eu khỏ cao [32].
Số cụng trỡnh nghiờn cứu đặc tớnh chiết của PC88A với ion kim loại đất hiếm Ln(III) rất nhiều và PC88A là tỏc nhõn chiết chớnh trong cụng nghiệp phõn chia nguyờn tố đất hiếm hiện nay [22, 47, 49, 52, 53, 65]. Tuy nhiờn, số nghiờn cứu quỏ trỡnh chiết của Ce(IV) với dung mụi DEHPA và PC88A cũn rất hạn chế. Một số cụng trỡnh nghiờn cứu đó nờu ra phổ hồng ngoại của DEHPA trước và sau khi chiết trong mụi trường nitrat [39, 69] và cụng thức phõn tử của phức Ce- DEHPA pha loóng bằng toluen [39] và n- heptan [57] trong mụi trường axit nitric. Hiện nay vẫn chưa cú tài liệu nào cụng bố về khả năng chiết, đặc tớnh của phản ứng chiết và đặc biệt là ỏp dụng quỏ trỡnh chiết xeri ở dạng Ce(IV) với tỏc nhõn chiết là DEHPA và PC88A được pha loóng bằng dầu hỏa hàng khụng phõn đoạn 170 - 210oC trong mụi trường axit nitric để tinh chế xeri.
42
CHƢƠNG 2 KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM