جداسازي و انتقال انتخابي زيركنيم (IV) و نيوبيم (V) از محيط هيدروكلريك اسيد از طريق غشاي مايع توده‌اي

Separation and Selective Transport of Zirconium (IV) and Niobium (V) from Hydrochloric Media Through a Bulk Liquid Membrane

جداسازي زيركنيم و نيوبيم از لانتانيدها در محيط هيدروكلريك اسيد و انتقال انتخابي آن‌ها از طريق غشاي مايع توده‌اي مورد بررسي آزمايشگاهي قرار گرفت. تري‌بوتيل فسفات (TBP)، تري- ان- اكتيل آمين (TNOA) و دي بنزو-18- كراون- 6 (؟) رقيق شده در كروزن و بنزن به عنوان حامل به كار گرفته شدند. اثرات عامل‌هاي مختلف مانند غلظت هيدروكلريك اسيد در محلول‌هاي خوراك و بازيابي (عريان‌ساز)، نوع و غلظت حامل (TNOA، TBP و ?) در فاز غشا، بر روي فرايندهاي جداسازي و انتقال زيركنيم (IV) و نيوبيم (V) مورد بررسي قرار گرفتند. استخراج زيركنيم (IV) و نيوبيم‌ (V) از محلول هيدروكلريك اسيد 9 مولار به درون فاز غشاء با باقي گذاشتن لانتانيدها در محلول خوراك به وسيله‌ي تري‌بوتيل فسفات (TBP) %30 حجمي در كروزن فراهم شد. هيدروكلريك اسيد 0.5 مولار، بازيابي كمٌي زيركنيم (IV) و نيوبيم (V) را فراهم نمود. به علاوه، مطالعه‌ي سينتيك انتقال نشان داد كه روند انتقال نيوبيم (V)، سينتيك كمي سريع‌تر از سينتيك زيركنيم (IV) ارايه مي‌دهد. سينتيك انتقال زيركنيم (IV) و نيوبيم (V) با فرض يك واكنش متوالي مرتبه‌ي دوم برگشت‌ناپذير مورد بررسي قرار گرفت. مشخص شد كه ثابت سرعت انتقال نيوبيم (V) از فاز دهنده به فاز غشا و از غشا به فاز پذيرنده، به ترتيب، حدود 98 و 24 درصد بزرگ‌تر از ثابت سرعت انتقال زيركنيم (IV) است.

The separation of zirconium and niobium from lanthanides in hydrochloric medium and the selective transport of them via bulk liquid membrane (BLM) was examined. Tri-n-butyl phosphate (TBP), tri-n-octylamine (TNOA) and dibenzo-18-crown-6 (DBC 6) diluted in kerosene and benzene were used as a carrier. The various effects on the transport and separation of zirconium (IV) and niobium (V) were studied: concentration of hydrochloric acid in the feed and strip solutions, type and concentration of the carrier (TBP, TNOA, DBC 6) in the membrane phase. The extraction of zirconium (IV) and niobium (V) in the membrane phase from 9.0 M hydrochloric acid by 30% (v/v) TBP was achieved by leaving lanthanides in the feed solution. The quantitative recovery of zirconium (IV) and niobium (V) were achieved by 0.5 M HCl. Furthermore, the transport kinetics study showed that niobium transport process exhibits slightly faster kinetics than zirconium.The kinetics of Zr(IV)/Nb(V) transport were investigated assuming a consecutive, irreversible second-order reaction on the interfaces. It was found that the rate constant of niobium (V) transport from the donor phase-to-the membrane and from the membrane to the acceptor phase was, respectively, about 98 and 24% more than the zirconium (IV) transport rate constant.