A Study on the U(VI), Ca(II) and Lu(III) Metal Ions Utilizing Nitrogen-Donator Synthetic Resin

질소-주게 합성수지를 이용한 U(VI), Ca(II) 및 Lu(III) 금속 이온들에 관한 연구

The new ion exchange resin was synthesized from chloromethylated styrene-1,4-divinylbenzene(DVB) with 1-aza-15-crown-5 macrocyclic ligand by substitution reaction. The effect of pH, time, dielectric constant of solvent and cross-linked of the matrix on the adsorption for $UO_2^{2+}$, $Ca^{2}$ and $Lu^{3+}$ was investigated. The metal ion was not adsorbed on the resins below pH 3 but above pH 4 fast adsorption behavior was showed. The optimum equilibrium time for adsorption of metallic ions was two hours. The adsorption selectivity determined in ethanol matrix was in increasing order $UO_2^{2+}>Ca^{2}>Lu^{3+}$. The adsorption power was in the order of 1%, 2%, 10% and 20% -crosslinked resin, but adsorption properties of resins decreased in proportion to the order of dielectric constant of solvents used. In addition, these metal ions could be separated in the column packed with 1% crosslinked resin by pH2.5 $HNO_3$ as an eluent.

1%, 2%, 10%, 및 20%의 가교도를 갖는 클로로메틸화된 1,4-divinyl benzene에 1-aza-15-crown-5 거대고리 ligand를 치환반응으로 결합시키고, 이들 수지로부터 흡착에 미치는 pH, 시간, 수지의 가교도 그리고 용매의 유전상수 크기에 따른 흡착특성을 조사하였다. 금속이온들은 pH 4 이상에서 우라늄과 칼슘 이온들은 루테튬 이온보다 큰 흡착률을 보였으며, 금속이온들의 흡착 평형시간은 약 2 시간이었다. 한편, ethanol 매질에서의 흡착선택성은 $UO_2^{2+}>Ca^{2}>Lu^{3+}$ 이었고, 흡착력은 1%, 2%, 10%, 20%의 가교도 순 이었으며, 용매의 유전상수(물 : 78.54, 메탄올 : 32.63, 에탄올 : 24.30) 크기에 반비례하였다. 컬럼에서 1%의 가교도를 가진 수지와 금속이온들을 흡착시킨 후 용리액으로 pH2.5 $HNO_3$을 사용하여 각각 분리할 수 있었다.