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时间:2018-09-14
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1、以DB18C6为载体液膜法富集铀(VI)的研究化学工程与工艺2010级马红利(化学化工学院湖南衡阳421001)指导老师:袁亚莉教授摘要:本文用乳状液膜法从硝酸溶液中富集铀(VI)。该液膜体系以DB18C6为载体,CCl4为膜溶剂,Span-80为表面活性剂,液体石蜡为膜增强剂,碳酸钠为接受相。考察了载体浓度、碳酸钠浓度;溶剂、表面活性剂、膜增强剂用量比;内相/膜相/外相体积比(W1/O/W2)等因素对铀(VI)迁移过程的影响。结果表明,在最佳条件下铀(VI)的提取率可达到66%以上。关键词:铀(
2、Ⅵ);冠醚;乳状液膜Studysontheextractionofuranium(VI)usingliquidemulsionmembranetechniquewithDB18C6asthecarrierMaHong-li(theDepartmentofChemistryandChemicalEngineering,NanhuaUniversity,Hengyang,421001,Hunan.China)Tutor:Yuanya-liProfessorAbstract:Therecoveryofu
3、ranium(VI)fromNitricacidsolutionusingaliquidemulsionmembrane(LEM)techniquewasstudied.TheemulsionisconstitutedbytheDB18C6asthecarrier,CCl4astheorganicdiluent,Span-80astheemulsifyingagent,LiquidparaffinwaxasthestrengthagentandNa2CO3asstrippingphase。Thei
4、mportantvariablesaffectingtheLEMpermeationprocesssuchastheconcentrationsofextractant,internalstripphase,thevolumeratiooforganicdiluent,Surfactantagentandstrengthagent,Thevolumeratiooftheinternalaqueousphase/organicphase/externalaqueousphase(W1/O/W2)we
5、reinvestigated.Itwasfoundthat,attheoptimumcondition,themaximumextractionrateofuranium(VI)reached66%.Keywords:uranium(VI);Crownether;liquidemulsionmembrane;前言冠醚是一类具有高选择性的萃取剂,在萃取分离溶液中碱金属离子[1],稀土离子[2],铜族金属离子[3]及铀(VI)离子[4-7]等方面的应用已受到广泛关注。利用冠醚萃取溶液中铀酰离子具有重要
6、的应用前景,但是溶剂萃取法受物理化学平衡的限制,富集倍数有限。液膜分离技术将萃取与反萃结合在一起,不受传统溶剂萃取法物理化学平衡的限制,有机溶剂用量少,可重复利用,具有高效、快速、简洁、节能和成本低的特点[8]。目前,以冠醚为液膜载体,分离富集铀酰的报道较少[10,11],且都是以大块液膜形式研究铀酰迁移的动力学性质,不能用于实际分离富集铀。本研究初步探讨了以二苯并-18-冠-6(DB18C6)为载体的液膜体系,用于富集铀(Ⅵ),提取率达66%。1、基本原理DB18C6能选择性地与UO22+形成一
7、种夹心配合物,故本实验以DB18C6为液膜载体。载体分子DB18C6在液膜的料液(外相)侧选择性地与溶质UO22+发生化学反应,生成中间产物,然后这种中间产物扩散的膜的另一侧,与膜中的内相试剂CO32-作用,并把该溶质释放出来。这样,溶质就从外相进入内相,而流动载体则扩散到外侧,如此重复。在整个过程中,载体没有消耗,只起到搬迁溶质的作用,被消耗的只是内相试剂。这种分离机制为载体输送Ⅱ型促进迁移【12】,选择性表现在所用的流动载体与被迁移物质进行化学反应的专一性。这种专一性使此液膜能从复杂的混合物中
8、分离出所需的组分。图1.DB18C6为载体液膜法富集铀原理图2、实验部分2.1仪器与药品JB系列搅拌机调速器:上海标本模型厂;WFJ2100可见分光光度计:尤尼柯(上海)仪器有限公司;pHS-3C实验室pH计:上海鹏顺科学仪器有限公司;电子天平;烧杯;容量瓶;分液漏斗;恒压滴液漏斗;磨口萃取管;四颈烧瓶;平底烧瓶;5mL注射器;10mL注射器。二苯并-18-冠-6(DB18C6):纯度98%,浙江仙居县医药化工实验厂;硝酸双氧铀:纯度99%;硝酸铀酰离子溶液:0.1g/L;DB18
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