29
Nếu khụng tớnh đến cỏc liờn kết phỏt sinh giữa bản thõn axit naphthenic (HA) với cỏc hợp chất NTĐH trong pha hữu cơ,… phản ứng chiết đơn giản nhất cú thể biểu diễn như phương trỡnh 1.10.
Ln3+ + 3HA (hc) Ln A3 (hc) + 3H+ (1.10) [LnA3](hc) [ H+ ]3
K0 = --- (1.11) [Ln3+ ] [ HA ]3(hc) [Ln3+ ] [ HA ]3(hc)
K0 là hằng số cõn bằng nhiệt động học của quỏ trỡnh chiết.
Kết quả nghiờn cứu quỏ trỡnh chiết ytri bằng axit NAP trong mụi trường HCl ở những điều kiện nhất định đều cho thấy đỳng với phương trỡnh 1.10. Vớ dụ trong hệ YCl3 - 20% NAP - 15% Octanol - 65% dầu, tại cỏc giỏ trị pH khỏc nhau thu được cỏc giỏ trị hệ số phõn bố D, đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa (D, [HA]) với pH trong vựng nồng độ Y3+ từ 0,1 ~ 0,8 mol/L và khoảng pH từ 3,8 ~ 5,0 đều rơi vào vựng tuyến tớnh của đường thẳng cú hệ số gúc bằng 3, nghĩa là tỷ lệ NAP trong quỏ trỡnh chiết kết hợp với ion ĐH là 3 : 1 (NAP : Ln3+ = 3 : 1). Kết quả nghiờn cứu bằng phương phỏp đường cong bóo hoà cũng cho tỷ lệ tương tự.
Khi pH > 5,6 tỷ lệ HA/Ln3+ bắt đầu nhỏ hơn 3, nguyờn nhõn cú thể do pH tăng, dung dịch đất hiếm bắt đầu bị thuỷ phõn, lượng đất hiếm chiết được vào pha hữu cơ cú thể một phần là từ pha nước giải phúng ra, như:
Ln (OH)2+ + 2HA(hc) Ln (OH) A2 (hc) + 2H+ (1.12) Cơ chế cỏc tỏc nhõn chiết cú tớnh axit chiết cỏc kim loại kiềm tương đối phức tạp, phương trỡnh (1.12) chỉ biểu thị phản ứng một cỏch đơn giản hoỏ, khụng thể thay thế cho cơ chế của cả quỏ trỡnh chiết thực sự. Bởi trong một số trường hợp trong dung dịch cú chứa chất hữu cơ cú thể tạo liờn kết đụi, liờn kết ba,...với cỏc gốc axit của tỏc nhõn chiết và tương tỏc khỏc của cỏc ion kim loại được chiết với bản thõn gốc axớt, quỏ trỡnh chiết kim loại thụng thường cú thể phỏt sinh tỏc dụng kết hợp với nước. Vớ dụ, như E. B. Mikhơlin và Ephenlieva cho rằng phản ứng của axit naphthenic với ion kim loại đất hiếm trong chiết Nd, La là:
30
Trường Đại học Bắc Kinh qua cỏc phõn tớch hợp chất bóo hoà đó phỏt hiện thấy dịch chiết được cú thành phần: LnA3 . nH2O. Đối với Pr3+, Ho3+, Eu3+, Tb3+ n cú giỏ trị bằng 1; đối với La3+, Ce3+, Nd3+, Sm3+, Gd3+, Dy3+, Er3+, Tm3+, Yb3+, Lu3+ và Y3+ n = 0.