A Study on Temperature and Retaining Ion Effect on the Separation of Lanthanides

란탄계열원소들의 양이온교환분리에서의 온도와 보유이온의 영향에 관한 연구

  • Young-Gu Ha (Department of Chemistry, Seoul National University) ;
  • Bong-Il Ji (Department of Chemistry, Seoul National University)
  • 하영구 (서울대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 지봉일 (서울대학교 자연과학대학 화학과)
  • Published : 1989.12.20

Abstract

The effects of temperature and retaining ion on the separation factor (${\alpha}$) and distribution ratio (D) of some lanthanides ($Pr^{3+},\;Nd^{3+},\;Sm^{3+},\;and\;Er^{3+}$) have been studied in the EDTA solution as an elutant by using Amberite IR 120 + resin. The retaining ions on the resin were ${NH_4}^+,\;Na^+,\;K^+,\;Mg^{2+},\;Ca^{2+},\;Zn^{2+}$and $Ce^{3+}$. Separation factor of Nd/Pr is much improved by using $Ce^{3+}$ as retaining ion. The distribution ratios were decreased with the increase of temperature, but separation factors did not always increase with the increase of temperature. However, in the case of $Ce^{3+}$ as retaining ion, separation factors of Nd/Pr and Sm/Nd were increased with the increasing of temperature. And also in the case of $Zn^{2+}$ as retaining ion, separation factor of Er/Sm was increased with the increasing of temperature.

Amberite IR 120+양이온 교환수지를 사용하고, 용리액으로 EDTA 용액을 사용하였을 때, 란탄계열원소들($Pr^{3+},\;Nd^{3+},\;Sm^{3+},\;Er^{3+}$)의 분배비와 분리인자에 미치는 온도의 영향과 수지상의 보유이온의 종류에 따르는 영향을 연구하였다. 보유이온들에 있어서는, ${NH_4}^+,\;Na^+,\;K^+,\;Mg^{2+},\;Ca^{2+},\;Zn^{2+}$$Ce^{3+}$들 중, $Ce^{3+}$이 Nd/Pr의 분리인자를 개선하는데 가장 좋은 효과를 주었으며, $Zn^{2+}$이 Sm/Nd와 Er/Sm이 분리인자를 개선하는데 가장 적당한 보유이온임을 규명하였다. 용리시킬 때 온도의 영향은, 보유이온에 따라 매우 다양하였으며, 온도를 상승시킬 때 분배비는 감소하였다. 그러나 분리인자는 항상 증가하지 않았으며 보유이온이$Ce^{3+}$일 때 온도를 상승시켜 보니, Nd/Pr, Sm/Nd의 분리인자가 증가하였고, 보유이온이 $Zn^{2+}$일 때 온도를 상승시켜 보니 Er/Sm의 분리인자가 증가함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. J. Am. Chem. Soc. v.63 D. B. Appleton;P. W. Selwood
  2. J. Am. Chem. Soc. v.70 C. C. Templeton;J. A. Peterson
  3. J. Am. Chem. Soc. v.71 C. C. Templeton
  4. J. Am. Chem. Soc. v.71 J. C. Warf
  5. J. Phys. Chem. v.57 D. F. Peppard;J. P. Faris
  6. J. Am. Chem. Soc. v.75 B. Weaver;J. A. Kappelman
  7. J. Am. Chem. Soc. v.69 E. R. Tompkins
  8. J. Am. Chem. Soc. v.69 E. R. Tompkins
  9. J. Am. Chem. Soc. v.69 F. H. Spedding
  10. J. Am. Chem. Soc. v.69 F. H. Spedding
  11. J. Am. Chem. Soc. v.69 F. H. Spedding
  12. J. Am. Chem. Soc. v.69 F. H. Spedding
  13. J. Am. Chem. Soc. v.73 F. H. Spedding
  14. J. Am. Chem. Soc. v.76 F. H. Spedding
  15. J. Am. Chem. Soc. v.69 B. H. Kettelel;G. E. Boyd
  16. B. S. Thesis, Iowa State Univ. I. L. Sellers
  17. Separation Sci. v.4 J. O. Winget
  18. Acta. Chim. Hung. v.43 no.1 J. Inczedy;G. Nemeshegyi;L. Erdey
  19. J. Chem. Soc. J. K. Marsh
  20. Helv. Chim. Acta. v.40 G. Bronisholtz
  21. J. Am. Chem. Soc. v.75 E. J. Wheelwright
  22. Anal. Chem. v.27 D. C. Stewart
  23. J. Inorg. Nucl. Chem. v.35 D. O. Cambell
  24. Anal. Chem. v.44 C. A. Burgett;J. S. Fritz
  25. Talanta v.21 J. S. Fritz;J. N. Story
  26. Spectro Chim. Acta v.31B P. W. J. M. Boumano