N-癸酰基吗啡啉(DMPHL)1,10菲罗啉(phen)氯仿体系对Eu 3+的协同萃取研究.pdf

第32卷第2期
Vol 32 No. 2
2013年5月
URANIUM MINING AND METALLURGY
May 2013
N-癸酰基吗啡啉( DMIPAIL)/1,10菲罗啉(phen)/
氯仿体系对Eu+的协同萃取研究
陈蔚燕2
(1.青岛农业大学化学与药学院,266109:2.青岛科技大学化学与分子工程学院,266042:山东青岛)
摘要:研究N-癸酰基吗啡啉( DMPHI-)/1,10非罗啉(phen)对Eu3+的协同萃取,发现在2种萃取剂的浓度比
为2:3的条件下具有最大的协萃效应,在该协萃体系中, DMPHL/phen与Eut分别是以物质的量比1:1和
2:1结合的。这为放射性元素的分离开拓新的萃取体系。
关键词: DMPHI;phen;协同萃取;Eu+
中图分类号:O614.338文献标志码:A文章编号:1000-8063(2013)02-0101-03
文献[1-3]的研究表明,一些含有S或者N1.2萃取试验
的萃取剂能够从镧系元素中不同程度地萃取稀土
对镧系元素Eu3'的萃取试验在10mL带磨
元素。关于螯合类和中性萃取剂即AB类对金属口的离心试管中进行。有机相和水相的体积比为
离子的协同萃取前人研究较多,如1苯基-4甲基2:5,水相为Eu的硝酸盐溶液,浓度为5X
苯甲酰酮-5( EIPMBP)和2-噻吩甲酰三氟丙酮10-4mol/L(用硝酸铵溶液维持离子强度为
(HTTA)对Sc(Ⅲ)的协同萃取。新萃取剂N-0.1),pH为3.6,有机相是 DMPHL与phen的
癸酰基吗啡啉( DMPRI-)对U(M)在硝酸体系中氯仿溶液, DMPEIL与phen按一定的浓度比配
的萃取已有人研究?。笔者研究新萃取剂DM-制。装有水相与有机相的离心试管在康氏恒温振
PHL与1,10菲罗啉(phen)对Eu+的协同萃取,荡器上振荡30min,高速离心分离之后采用偶氮
以丰富协同萃取体系,为镧系和锕系元素的分离脚(Ⅲ)法测定水相镧系元素Eu3'的浓度,有机相
开拓新的更有效萃取体系
镧系元素Eu+的浓度用差减法求得,并计算分配
试验部分
比(D),试验温度除考察温度效应的影响外均为
(298土1)K6123。101
1.1试剂和仪器
1)试剂。 DMPHL,上海大学理学院有机化2试验结果与讨论
学实验室合成,经过IR、HNMR等手段检验,未2.1 DMPHIL与phen对Eu+的协萃图
发现明显的杂质吸收峰,表明纯度较高?2
固定萃取剂与协同萃取剂( DMPHI-phen)
phen,分析纯(上海试剂三厂);无水醋酸钠、氯的总浓度为0.25mol/L,用恒摩尔法测定该协同
仿、偶氮胂(Ⅲ)、氧化销(用浓硝酸溶解,水浴上蒸萃取体系在硝酸介质中对Eu+的萃取,以醋酸
发近于)、冰醋酸、硝酸铵,均为分析纯1?。
钠醋酸为缓冲溶液维持pH,结果见图1。
2)仪器。7230型紫外光栅分光光度计,DJZ
从图1看出,在试验条件下,此协萃体系在
2型康氏恒温振荡器,pHS-2C型精密酸度计,电[ DMPHLI/ Phen]为2/3时出现分配比极大值,即
热恒温真空干燥箱,DS-11A型电导率仪,离心在[ DMIPHII]=0.10mol/L、[phen]=0.15mol/l
分离器,半自动电光分析天平,移液管若千,容量时,此协萃体系对镧系元素Eu+有最高的分配
瓶若干7101。
比。故在后面试验中均采用此浓度比值来进行
收稿日期:2013-01-04
作者简介:陈蔚燕(1978-),女,山东烟台人,讲师,从事物理化学理论及实验课程的教学
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铀矿冶
第32卷
0.6
4
0.2
0.0
00.150.200.25
0.8-0.6-0.4
[ DMPHL]y(mol?L-'
lg( phen/(mol?L-)
图1 DMPHI/phen体系协萃Eu+的协萃图
图31gD~ lg Phen]图
2.2萃取剂及协同萃取剂浓度对分配比的影响明,此协萃体系中 DMIPHL与Euい+是以物质的
2.2.1萃取剂浓度
量比1:1结合的。
假定该萃取反应可表示为
2.2.2协同萃取剂浓度
NDMPHLCOY +phen(o)+Eut+3NO%
从图3看出,分配比随协萃剂浓度的升高而
Eu(NO;).NDMPHL. mphen(o)
增大。通过计算机最小二乘法拟合,求得直线斜
那么则有
率为1.83(相关系数为0.995),即m=2,这表明,
K。=[Eu(NO)3? NDMPEIL? mphencoy]/
此协萃体系中phen与Eu+是以物质的量比2:1
(L[Eu3+]?[NO-]3?[ DMPHL]"?[phen]m)
结合的。
进一步整理得到
2.2.3萃合物
lgD=lgKx+3 IGINO3]十
可以初步判定该协苯体系与Eu+形成的萃
NIGLDMPHLL+miglpheni
(1)合物为Eu+? DMPHL?2phen,其结构式为
从式(1)可知,在固定[phen]为0.15mol/L
pH等条件下,通过改变 DMPHI浓度,即可作出
如图2所示的lgD~g[ DMPHI]图,其直线斜
ph
率即为n。同理,在固定[ DMPHI]为0.10
O
mol/L、pH等条件下,通过改变phen浓度,即可
N-O
作出如图3所示的lgD~ g[phen]图,其直线斜
R
率即为m。
0.9
2.3pH对分配比的影响
0.7
在恒定萃取剂浓度和协萃剂浓度的条件下
考察溶液的酸度对萃取反应的影响,结果见图4
0
1.2
0-0.8-0.6-0.4
g( DMPHLI(mol?L.')
4
图2gD~lg[ DMPHL]图
从图2看出,分配比随萃取剂浓度的增加而
增大。通过计算机最小二乘法拟合,求出直线的
斜率为0.87(相关系数为0.998),即n=1,这表
图4pH对分配比的影响