C, Nồng độ H2SO4 = 6N, Thời gia n2 giờ.
3.3.3.1Đặc tớnh chiết của PC88A đối với Ce(IV) trong mụi trƣờng HNO
Nghiờn cứu sơ bộ cho thấy, đối với cả DEHPA và PC88A khi sử dụng với nồng độ là 1M trong quỏ chiết Ce(IV) cú thể gõy nờn hiện tượng đảo pha, tức là pha hữu cơ nặng hơn pha nước. Chớnh vỡ thế, nồng độ của dung mụi là 0,5 M được sử dụng trong cỏc nghiờn cứu sau này.
Dung lượng chiết của dung mụi DEHPA và PC88A 0,5M pha trong dầu được xỏc định bằng cỏch cho dung mụi tiếp xỳc với dung dịch Ce(NO3)4 0,25M nhiều lần cho đến khi nồng độ xeri ở pha hữu cơ thu được khụng đổi. Thụng thường chỉ sau 3 lần lắc xeri với dung mụi, nồng độ xeri ở pha hữu cơ đạt giỏ trị cực đại. Đối với PC88A nồng độ xeri (tớnh theo CeO2) trong pha hữu cơ 47 g/L cũn với DEHPA là 39 g/L.
Thớ nghiệm khảo sỏt sự phụ thuộc của nồng độ Ce(IV) trong pha hữu cơ sau khi chiết vào nồng độ dung mụi ban đầu được thực hiện đối với dung mụi cú nồng độ thay đổi từ 0,1M đến 0,5M. Pha nước ban đầu gồm dung dịch Ce(NO3)2 với nồng độ 0,2M và nồng độ axit HNO3 là 1M. Tỉ lệ thể tớch pha hữu cơ và pha nước là 1:1 với 20mL mỗi pha. Kết quả được trỡnh bày ở Bảng 3.13.
Bảng 3.13 Mức độ chiết của PC88A đối Ce(IV) ở cỏc nồng độ khỏc nhau của tỏc
nhõn chiết
CPC88A [Ce]hc [Ce]nc D
0,1 0,047 0,153 0,307
0,2 0,095 0,106 0,896
0,3 0,142 0,059 2,41
0,4 0,172 0,029 5,93
80
Thực nghiệm này cũng cho thấy, khả năng chiết của PC88A với Ce(IV) là rất lớn. Dung lượng chiết của dung mụi PC88A 0,5M là 47 g CeO2/lit (khảo sỏt tương tự, dung lượng chiết của DEHPA 0,5M đối với Ce(IV) là 39 g CeO2/lit).
Do khả năng chiết lớn của tỏc nhõn chiết và nồng độ cần nghiờn cứu đối với Ce(IV) là khỏ cao, nờn việc ỏp dụng phương phỏp hệ số gúc xỏc định phản ứng chiết của cỏc chất chiết này là khụng thớch hợp. Kết quả nghiờn cứu theo phương phỏp dóy đồng phõn tử cho thấy, trong cả hai chất chiết tỉ lệ thành phần Ce : HA trong phức chất chiết lờn pha hữu cơ là 1: 2 được trỡnh bày ở Hỡnh 3.14 [88]. Kết quả phõn tớch Ce ở dung mụi bóo hoà cũng cho thấy tỉ lệ Ce : HA = 1: 2.
Hỡnh 3.14 Dóy đồng phõn tử mol trong hệ chiết PC88A - Ce(IV).
Sự thay đổi độ axit của pha nước trong quỏ trỡnh chiết gắn liền với việc chiết Ce lờn pha hữu cơ [35]. Điều này phự hợp với phản ứng trao đổi ion của cỏc chất chiết này. Việc xỏc định sự thay đổi độ axit của pha nước và so sỏnh với nồng độ Ce(IV) được chiết lờn pha hữu cơ thụng qua tỉ số H+/[Ce]hc được trỡnh bày ở Bảng 3.15 (H+ = nồng độ cõn bằng - nồng độ ban đầu = [H+]nc - Hi) cho thấy rằng cứ một mol Ce được chiết lờn pha hữu cơ thỡ cú 3 mol ion H+ chuyển xuống pha nước (Tỉ lệ này tưong tự đối với DEHPA) [96].
Bảng 3.14 Sự thay đổi độ axit của pha nước ở cỏc điều kiện chiết khỏc nhau của
PC88A STT [Ce4+]i = 0,145 M [Ce4+]i = 0,247 M 0.05 0.07 0.09 0.11 0.13 0.15 0.17 0.19 0 1 2 3 4 5 6 [PC88A]/[Ce4+] [Ce 4+ ]hc
81 Hi H+ H+/[Ce]hc Hi H+ H+/[Ce]hc 1 0,50 0,330 2,6 0,49 0,558 2,6 2 0,74 0,327 2,7 0,73 0,627 2,8 3 1,01 0,323 2,6 1,00 0,577 2,7 4 1,25 0,341 2,6 1,24 0,660 3,1 5 1,51 0,361 2,8 1,50 0,659 3,1
Những kết quả nghiờn cứu trờn và kết hợp phõn tớch tài liệu [69] cho phộp giả định quỏ trỡnh chiết Ce được xảy ra theo một trong số phản ứng cú thể cú như sau: Ce4+ + NO3- + H2A2 + 1/2HOH [Ce(A)2 O0,5 NO3] + 3H+ (3.18) nCe4+ + nNO3- + nH2A2 + n/2HOH [Ce(A)2 O0,5 NO3]n + 3nH+ (3.19) nCe4+ + n NO3- + nH2A2 + nHOH [Ce(A)2NO3 (OH)]n + 3nH+ (3.20) Cả ba phương trỡnh phản ứng trờn đều thoả món những quan sỏt về tỉ lệ Ce : HA và về giỏ trị tỉ lệ H+/[Ce]hc cũng như kết quả phõn tớch tỉ lệ NO-3: Ce 1 của hợp chất được chiết lờn pha hữu cơ. Tuy nhiờn, sự tồn tại O0,5 trong cụng thức phức chất chiết ở phản ứng (3.18) là chưa hợp lý và phần nào thể hiện giỏn tiếp sự polime hoỏ của phức chất chiết này [50, 89].