Quỏ trỡnh chiết phõn chia cỏc ion kim loại bị ảnh hưởng bởi nồng độ axớt của pha nước và tớnh kiềm của bản thõn ion kim loại được chiết. Nồng độ axớt tại cõn bằng của pha nước ảnh hưởng rất lớn đối với hệ số phõn bố chiết nguyờn tố. Khi nồng độ của HA tự do trong hệ chiết được duy trỡ khụng đổi, mỗi khi tăng pH lờn một đơn vị, hệ số phõn bố D sẽ tăng 1000 lần.
Vỡ vậy, trong hệ chiết chứa axit naphthenic, việc khống chế nồng độ axớt tại cõn bằng chiết (pH cõn bằng) là thủ thuật cơ bản nhất dựng để phõn chia cỏc ion kim loại. Hỡnh 1.4 biểu thị mức độ chiết của một số ion kim loại vào pH cõn bằng. Đường cong của quỏ trỡnh chiết cỏc nguyờn tố đất hiếm nằm giữa đường cong chiết của Cd2+ và Ni2+.
Thứ tự chiết của cỏc ion kim loại trong hệ chiết axit naphthenic:
Fe3+ > Th4+ > Zr4+ > U4+ > In3+ > Tl3+ > Ga3+ > UO22+ > Sn2+ > Al3+ > Hg2+ > Cu2+ > Zn2+ > Pb2+ > Ag+ > Cd2+ > RE3+ > Ni2+ > Sr2+ > Co2+ > Fe2+ > Cr3+ > Mn2+ > Ca2+ > Mg2+ > Cs+ [66].
32
Hỡnh 1.4 Quan hệ giữa hiệu suất chiết của cỏc ion kim loại chuyển tiếp với pH
cõn bằng pha nước [108].
Cỏc NTĐH cú thứ tự chiết biến đổi hết sức phức tạp. Nồng độ axớt cõn bằng trong pha nước, nồng độ và thành phần của đất hiếm,... đều ảnh hưởng đến sự thay đổi vị trớ thứ tự chiết giữa cỏc nguyờn tố. Thứ tự chiết trong hệ: axit naphthenic (20% V/V) - rượu (18%) - dầu hoả (62%) - HCl (pH = 4,6), nồng độ đất hiếm ban đầu trong pha nước 0,84 mol/L, tỷ lệ pha hữu cơ/pha nước = 1 / 1 như sau:
Yb > Sm > Dy > Lu > Nd > Gd > Pr > Tm > Tb > Ce > Ho > Er > La > Y [108]