The Effect of Organic Acids in Decontamination Solution on Ion Exchange of Metal Ions

제염용액내 유기산이 금속이온 이온교환에 미치는 영향

  • Received : 1992.12.23
  • Accepted : 1993.02.10
  • Published : 1993.03.01

Abstract

In decontamination process to remove radioactive materials of reactor cooling system, the metal ions dissolved by organic acids in decontamination solution are separated by use of ion exchange resin in the column. However, organic acids in decontamination solution decrease the apparent affinity of the resin to metal ions. In light of this, some experiments were carried out on the Amberlite IRN-77 cation resin with cobalt and iron to gain a better understanding of the complexation effects on the ion exchange process. Experimental results showed that EDTA among organic acids used as chemical decontaminants predominantly caused reduction of ion exchange capacity of cobaltous ion to resin since this reagent formed the complex with the cobaltous ion stronger than that with the ferrous ion. In contrast, the effects of oxalic acid and citric acid were found to be negligible. And, single and two-component nonlinear equilibrium relationships of the metal ions were established using experimental data.

원자로 냉각계통의 방사성 오염물질을 제거하기 위한 제염공정에서 유기산에 용해된 금속이온들은 이온교환 수지를 통과하면서 제거된다. 그러나 제염용액내 유기산들은 용액내 금속이온과 착화합물을 형성하여 이온교환수지에 대한 친화도를 감소시킨다. 이같은 관점에서 착화합물 형성이 이온교환공정에 미치는 영향 해석을 위해 코발트와 철 이온을 대상으로 Amberlite IRN-77 양이온수지와의 이온교환실험을 수행하였다. 실험결과에서 화학제염제로 사용된 유기산 가운데 EDTA는 철 이온보다 코발트 이온과 강한 착화합물을 형성하여 코발트 이온의 수지에 대한 이온교환용량을 현저히 감소시켜 주는 성분으로 나타났다. 반면에, Oxalic Acide와 Citric Acide의 영향은 미미하였다. 또한, 실험결과로부터 이들 금속이온 들에 대한 단일 성분계 및 2성분계 비선형 평형식을 결정하였다.

Keywords