Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

Korean Chemical Society (대한화학회)
권호 표지

Study on the Elution Behaviors of Uranium and Vanadium in the Various Acids by Anion Exchange Chromatography

음이온 교환크로마토그래피법에 의한 여러가지 산에서 우라늄과 바나듐의 용리현상에 관한연구

  • Ki-Won Cha (Department of Chemisty, Inha University) ;
  • Jong-Hun Kim (Department of Chemisty, Inha University)
  • 차기원 (인하대학교 이과대학 화학과) ;
  • 김종훈 (인하대학교 이과대학 화학과)
  • Published : 1984.10.20
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Abstract

The species and equilibria of uranium and vanadium have been investigated in the various concentration of perchloric, hydrochloric and sulfuric acid by anion exchange chromatography. In the concentration range of $0.01\;{\sim}\;0.5M$ hydrochloric and $0.01\;{\sim}\;0.5M$ perchloric acid, uranium seems to be $UO_2^{2+}$species and in higher concentration than 0.5M hydrochloric acid $UO_2^{2+}$seems to form the chloride complex ion as $UO_2Cl^+$, $UO_2Cl_2$, $UO_2Cl_3^-$ and $UO_2Cl_4^{2-}$ according to the increase of the hydrochloric acid concentration. In the dilute(0.01N) sulfuric acid the adsorbability of uranium on anion exchange resin is strong and then decreases with increasing the sulfuric acid concentration. From this result we conclude that $UO_26{2+}$ formed the complex ion as $UO_2(SO_4)_2^{2-}$. In the perchloric acid of $0.01\;{\sim}\;0.5N$ concentration the existing equilibrium of vanadium and its constant calculated at $20^{\circ}C$ is $1.9{\times}108$ for $H_2V_{10}O_{28}^{4-}$ + $14H^+$ = $10VO_2^+ + 8H_2O$. The elution behaviors of vanadium in the hydrochloric and sulfuric acid are smiliar to those in perchloric acid.

과염소산, 염산 그리고 황산의 농도 변화에 따른 우라늄과 바나듐 이온의 음이온수지에 대한 용리곡선으로부터 이들 이온의 화학종의 변화와 평형관계를 음이온교환크로마토그래피법으로 연구하였다. 우라늄은 $0.01\;{\sim}\;0.5M$ 과염소산용액에서는 $UO_2^{2+}$의 화학종으로만 존재하며 염산용액에서는 0.5M 까지는 $UO_2^{2+}$ 상태로 존재하나 염산의 농도가 증가함에 따라 여러가지 $Cl^-$의 착물이 형성되는 용리현상을 보였고 황산용액에서는 묽은 황산의 농도에서 우라늄이 상당히 늦게 용리되어 나오는 것으로 보아 $SO_4$=과의 $UO_2(SO_4)_2$= 같은 음이온성 착물이 생성되는 것 같다. 바나듐은 $0.01\;{\sim}\;0.5M$ 과염소산용액에서 바나듐의 용리현상으로부터 $H_2V_{10}O_{28}^{4-}$과 $VO_2^+$간에 다음과 같은 평형이 존재함을 알았다. $H_2V_{10}O_{28}^{4-} + 14H^+ = 10VO_2^+ + 8H_2O$ 염산 및 황산용액에서도 이런 농도범위에서는 위와같은 평형이 존재하나 $VO_2$+과 $Cl^-$ 및 $SO_4^{2-}간의 착이온이 형성되는 것 같다. 위 식의 평형상수값은 $1.9{\times}108$이었다.

Keywords

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