TODGA/HNO3萃取La3+的界面性质

doi:10.7503/cjcu20160037

摘要/Abstract

摘要：

利用滴体积法研究了La³⁺/HNO₃/N,N,N',N'-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)/稀释剂体系的界面性质, 考察了TODGA浓度、液滴形成时间、稀释剂种类、 La³⁺浓度、体系温度、离子强度和溶液酸度等因素对体系界面性质的影响. 实验结果表明, 体系达到界面饱和吸附时间约为120 s, 可认为体系达到萃取平衡; TODGA浓度不同时, 界面张力也不同, 进而判定界面饱和吸附物种亦不相同; 极性较小的稀释剂体系的界面张力降低较大, 按照正辛烷>环己烷>苯>甲苯次序降低; HNO₃对TODGA的质子化作用使其表面活性显著增强, 故硝酸浓度增大导致界面张力降低; NaNO₃的存在降低了界面上游离萃取剂分子的浓度, 致使界面张力增大.

关键词: TODGA, La³⁺, 滴体积法, 界面性质, 萃取

Abstract:

The interfacial properties of La³⁺/HNO₃/N,N,N',N'-tetraoctyl diglycolamide(TODGA)/dilute system were studied by the drop volume method, including the effect of TODGA concentration, equilibrium time, types of diluents, La³⁺ concentration system temperature, ionic strength and acidity on the interfacial properties. It was found that: (1) the interfacial saturated adsorption time is about 120 s in this system; (2) the interfacial tension are different with the different TODGA concentrations, so the interfacial saturated adsorption species may exist differences; (3) the decrease of the interfacial tension is bigger in small polarity dilute system, such as octane>cyclohexane>benzene>toluene; (4) because of the protonation effect for TODGA, the interfacial activity enhanced with the increasing of HNO₃ concentration, and reduced the interfacial tension; the presence of NaNO₃ reduced the concentration of free TODGA molecules at the interface, and let the interface tension increased.

Key words: N,N,N'-N'-tetraoctyl diglycolamide(TODGA), La³⁺, Drop volume method, Interfacial property, Extraction

中图分类号:

O647.11

TrendMD:

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图/表 9

Fig.1 Schematic diagram of drop volume device a. Drop volume tube; b. sample tube; c. rubber plug with a groove; d. sample tube rack; e. glass thermostatic water bath; f. injection line; g. syringe; h. trace injection pump; i. retort stand

Fig.2 Effect of droplet formation time on the interfacial tension c L a 3 + =1×10-3 mol/L; c HN O 3 =1 mol/L; c NaN O 3 =1 mol/L; T=298 K. c(TODGA)/(mol·L-1): a. 0; b. 0.01; c. 0.05; d. 0.10; e. 0.15; f. 0.20.

Fig.3 Effect of TODGA concentration on the interfacial tension c L a 3 + =1×10-3 mol/L; c HN O 3 =1 mol/L; c NaN O 3 =1 mol/L; T=298 K; t=150 s.

Fig.4 Effect of La3+ concentration on the interfacial tension cTODGA=0.1 mol/L; c HN O 3 =1 mol/L; c NaN O 3 =1 mol/L; T=298 K, t=150 s.

Fig.5 Effect of La3+ concentration on the distribution ratio

Fig.6 Effect of extractant concentration on the interfacial tension with different types of diluents c L a 3 + =1×10-3 mol/L; c HN O 3 =1 mol/L; c NaN O 3 =1 mol/L; T=298 K; t=150 s. a. TODGA/octane; b. TODGA/cyclohexane; c. TODGA/benzene;d. TODGA/toluene.

Fig.7 Effect of temperature on the interfacial tension c L a 3 + =1×10-3 mol/L; c HN O 3 =1 mol/L; c NaN O 3 =1 mol/L; t=150 s. (A) a. Octane; b. 0.01 mol/L TODGA/octane.(B) a. Benzene; b. 0.1 mol/L TODGA/benzene.

Fig.8 Effect of HNO3 concentration on the interfacial tension with 0.1 mol/L TODGA/octane c L a 3 + =1×10-3 mol/L; c NaN O 3 =1 mol/L; T=298 K; t=150 s.

Fig.9 Effect of NaNO3 concentration on the interfacial tension with 0.1 mol/L TODGA/octane c L a 3 + =1×10-3 mol/L; c HN O 3 =1 mol/L; T=298 K; t=150 s.

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Extraction Interfacial Properties of La³⁺ from HNO₃ System with TODGA^†

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