1. Đã khảo sát các điều kiện tối ưu khi chiết
hệ Zr(IV) 20,5 mg/mL bằng TBP như sau:
môi trường chiết HNO3 (8 - 12M); dung
môi TBP/toluen nồng độ 50%; thời gian
tiếp xúc pha 60 phút, cân bằng phân pha 30
phút; Dung lượng chiết cực đại của TBP
50%/toluen là 20,43 mg/mL Zr(IV); dung
dịch HNO3 (8 - 10M) có khả năng giải chiết
Zr(IV) kém nhất; Giản đồ MC Cable-Thiele
cho thấy để chiết được 98,75% lượng
Zr(IV) bằng TBP 50%/toluen cần thực hiện
2 hoặc 3 bậc chiết với Vo/Va = 2/1 hoặc 1/1
tương ứng.
2. Đã khảo sát hiệu suất chiết của một số
nguyên tố của mẫu đại diện trong môi
trường HNO3 4 - 12M bằng TBP
50%/toluen. Kết quả cho thấy, khi tăng
nồng độ axit, hiệu suất chiết của Zr, Hf, Ti,
Fe, Sc, V tăng còn của các nguyên tố khác
giảm. Hiệu suất chiết của Zr, Hf rất cao và
tăng không đáng kể đạt từ (95,56 -
99,69%), Ga, Fe (90,15 - 99,99%), Sc, V
(72,28 - 98,04%), Ti, Y, Ho, Tm, Lu, Cd
(29,10 - 80,91%) và các nguyên tố khác có
hiệu suất chiết rất nhỏ từ Na (0,01%) đến
Pb (5,95%).
3. Đối với mẫu nghiên cứu chứa (Zr(IV)
20,5 mg/mL và 43 tạp chất 0,5 µg/mL), sau
1 lần chiết từ HNO3 8M và 2 - 3 lần rửa
chiết bằng HNO3 10M, đã tách được trên
95% hầu hết các tạp chất và lượng Zr(IV)
còn lại chỉ từ 03 - 04% sẽ không gây ảnh
hưởng đến phép xác định tạp chất bằng
ICP-MS, trừ một số nguyên tố Hf, Ga, V,
Sc, Ti, Fe, Cd, As, Se. Hệ chiết này có thể
dùng để tách nền Zr rồi xác định các tạp
chất trong vật liệu Zr độ sạch cao và sạch
hạt nhân bằng phép đo ICP-MS.
8 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 506 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu tách zirconi(iv) khỏi các tạp chất bằng tributylphotphat để xác định chúng bằng icp-Ms - Chu Mạnh Nhương, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
200
Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 20, số 3/2015
NGHIÊN CỨU TÁCH ZIRCONI(IV) KHỎI CÁC TẠP CHẤT
BẰNG TRIBUTYLPHOTPHAT ĐỂ XÁC ĐỊNH CHÚNG BẰNG ICP-MS
Đến tòa soạn 21 - 5 - 2015
Chu Mạnh Nhương
Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
SUMMARY
SEPARATION OF ZIRCONIUM(IV) FROM IMPURITIES WITH
TRIBUTYLPHOSPHATE FOR DETERMINATION OF THEM BY ICP-MS
The investigation of the effects of extraction time, extractant concentration, diluents, acids and
loading capacity of the solvent, cycles extraction on solvent extraction of zirconium (Zr) from
acid solutions with tributyl phosphate (TBP) in toluene as the extractant. With the extraction
of 20.5 mg/mL Zr(IV), optimal conditions were: extraction medias was 8 to 12M HNO3,
diluent was toluene, TBP concentration was 50% in toluene, extraction time was 1 hour,
loading capacity of 50% TBP in toluene after 4 times the contact phases was 20.43 mg/mL
Zr(IV), stripping of metal from the loaded organic (LO) with different nitric concentrations
indicated (0.05 to 0.5M) HNO3 are the best, and (8 to 10M) HNO3 is the poorest stripping
agent. Mc Cable-Thiele plot for the extraction of Zr(IV) from nitric acid indicated the
requirement of 2 stages at organic phase/aqueous phase (O/A) volume ratio of 2/1 to extract
the 98.75% of Zr(IV).
With 3 to 4 cycles extraction using 8M HNO3 (for extraction) and 10M HNO3 (for stripping),
investigated higher 95% of almost impurities (35 impurities) can be separated and Zr
remained in aqueous phase about 3 - 4 %. It was found that with the mentioned amount of Zr,
effect of Zr on the determination of impurities, except Hf, Ti, Fe, Ga, Cd, V, Sc, As, Se by ICP-
MS can be negligible. This system extraction can be used in separation of the matrix Zr(IV)
and determination of impurities in high purity zirconium (alloys, salts and oxides) by ICP-MS.
Keywords: Extraction, zirconium, acids, TBP, toluene, impurities, ICP-MS.
1. MỞ ĐẦU
Ngày nay, thế giới đã và đang sử dụng các
tác nhân như TBP, D2EHPA, PC88A,
Cyanex 272, trong nghiên cứu chiết dung
môi Zr(IV) từ môi trường axit nhằm xác
định tạp chất trong các vật liệu Zr độ sạch
cao [1,2,3,4]. Một số công trình đã sử dụng
ICP-MS để xác định tạp chất trong các hợp
201
kim zirconi và ZrO2 độ sạch cao sau khi
tách nền Zr(IV) bằng phương pháp chiết
dung môi [5, 6, 7]. Trong một số bài báo
trước, chúng tôi đã thông báo các điều kiện
tối ưu chiết Zr(IV) bằng các tác nhân
D2EHPA, PC88A nhằm tách nền Zr(IV) và
xác định các tạp chất trong vật liệu Zr độ
sạch cao bằng ICP-MS [8, 9].
Bên cạnh tác nhân chiết mới, TBP là tác nhân
kinh điển đã được sử dụng trong nghiên cứu
chiết tách Zr(IV), tuy nhiên các kết quả công
bố còn chưa đầy đủ và thiếu hệ thống. Trong
công bố này, chúng tôi tiếp tục chỉ ra kết quả
nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu
suất chiết Zr(IV) bằng TBP nhằm hướng đến
mục tiêu phân tích tạp chất trong vật liệu Zr
độ sạch cao bằng ICP-MS sau khi tách nền
Zr(IV) ra khỏi các nguyên tố khác bằng
phương pháp chiết dung môi.
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. Hóa chất, dụng cụ và máy móc
Các dung dịch chuẩn đơn nguyên tố Zr, Hf,
Ti (1000µg/mL) và dung dịch chuẩn hỗn
hợp chứa 39 nguyên tố (Ag, Al, B, Bi, Ba,
Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, In, K, Li, Mg,
Mn, Na, Ni, Pb, Sr, Tl, Zn, Sc, Y và 14
REEs) 1000µg/mL; TBP, HCl 36,5%,
HClO4 72%, H2SO4 98%, HNO3 65%, H2O
siêu tinh khiết 18MΩ, toluen và các chất
pha loãng khác. Các hóa chất trên đều có
độ tinh khiết phân tích của hãng Merck.
Máy khối phổ plasma cảm ứng (ICP-MS) của
hãng Agilent 7500a - Mỹ, micropipet, phễu
chiết, máy lắc và các dụng cụ thường dùng
trong phân tích.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Nghiên cứu các yếu tố đặc trưng của
hệ chiết Zr(IV) bằng TBP
Các yếu tố ảnh hưởng được khảo sát gồm:
thời gian tiếp xúc 2 pha (5-60 phút), nồng độ
TBP/toluen từ (10-60%), toluen và 5 chất
pha loãng khác, nồng độ các axit từ (1-
15M), nồng độ Zr(IV) từ (10,00-71,26
mg/mL), xác định dung lượng chiết cực đại
của TBP 50%/toluen, đánh giá khả năng giải
chiết Zr(IV) ra khỏi pha hữu cơ bằng các
dung dịch HNO3, xác định số bậc chiết thích
hợp theo giản đồ MC Cable-Thiele.
2.2.2. Khảo sát hiệu suất chiết của Zr(IV)
và một số nguyên tố trong môi trường
HNO3 bằng TBP/toluen
Pha nước được chuẩn bị chứa các ion kim
loại đại diện cho từng nhóm nguyên tố,
gồm: Zr, Hf, Ti, Na, Al, Fe(III), Zn, Pb, V,
Ga, Ag, Cd, Y, Sc, Ce(III), Ho, Tm, Lu với
nồng độ mỗi ion đều là 1 mg/mL trong môi
trường HNO3 (4 - 12M). Pha hữu cơ được
sử dụng là TBP 50%/toluen.
2.2.3. Nghiên cứu tách Zr(IV) trong môi
trường HNO3 với dung môi TBP/toluen
nhằm xác định các tạp chất khác bằng ICP-
MS
Pha nước chứa (Zr(IV) 20,5 mg/mL và 43
tạp chất, nồng độ mỗi nguyên tố tạp chất đều
là 0,5 µg/mL) trong môi trường HNO3 có
nồng độ từ (4 - 12M). Pha hữu cơ là dung
môi TBP 50%/toluen.
2.2.4. Quy trình chiết và xác định các
nguyên tố
Các điều kiện của quá trình chiết gồm: tỷ lệ thể
tích hai pha Vo/Va = 1/1 hoặc 2/1, thời gian
tiếp xúc pha 1 giờ, thời gian phân pha 0,5 giờ,
nhiệt độ chiết 25±0,50C. Sau khi phân pha,
tách lấy phần nước cái và cô cạn lần 1. Tiếp
tục cô cạn lần 2 với 5mL hỗn hợp (HNO3
25%+HClO4 20%). Cuối cùng, dùng HNO3
202
0,3M định mức đến 10 mL và đo xác định trên
máy ICP-MS Agilent 7500a.
Các thí nghiệm giải chiết, rửa chiết Zr và
các nguyên tố được tiến hành tương tự như
khi chiết bằng dung dịch rửa giải thích hợp.
Kết quả xác định nồng độ được dùng để
tính hiệu suất chiết (%Ex) và đánh giá khả
năng tách Zr khỏi các nguyên tố khác.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất
chiết Zr và xác định dung lượng chiết
của dung môi
Các kết quả nghiên cứu được chỉ ra trên
hình 1 (1a, 1b, 1c, 1d, 1e).
15
26
39
48
57.5
74.5
79.5
85.5 86
35
50
55.5
60
61.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
20.5 mg/mL
50 mg/mL
%Ex
Thời gian, min
75
8986
79
72
50
2.4
98.89895.6
91.7
5.1
0
20
40
60
80
100
10 20 30 40 50 60
Chiết 1 lần
Chiết 2 lần
%Ex
TBP/toluen (%)
0
20
40
60
80
100
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Toluen CCl4
CHCl3 Xylen
Benzen Kerosen
HNO3, M
%Ex
1a 1b 1c
0.55
21
43
70
86 91
93
95 96 97.5
0
20
40
60
80
100
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
HNO3
HCl
H2SO4
Axit, M
%Ex
17.98
20.19 20.36 20.43
15
16
17
18
19
20
21
22
23
1 2 3 4
Dung
lượng
chiết,
mg/mL
Số lần tiếp xúc 2 pha
1d 1e
Hình 1. Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc pha (1a), nồng độ tác nhân chiết (1b),
các chất pha loãng (1c), bản chất và nồng độ axit (1d) đến hiệu suất chiết Zr
và dung lượng chiết của dung môi (1e).
Từ hình 1a nhận thấy, sau 0,5 giờ tiếp xúc 2
pha hiệu suất chiết Zr(IV) trong hệ Zr(IV)
20,5 mg/mL đạt 79,5%, trong khi đó hệ
Zr(IV) 50 mg/mL chỉ đạt 55,5%. Thời gian
đạt cân bằng chiết của cả hai hệ là 1 giờ.
Kết quả trên hình 1b cho thấy với nồng độ
TBP 50%/toluen, hiệu suất chiết Zr(IV) đạt
được khá cao, sau 1 - 2 lần chiết lần lượt là
86; 98% và dung lượng chiết của pha hữu
cơ đạt gần tối đa. Mặt khác, khi nồng độ
TBP/toluen cao hơn 50%, độ nhớt pha hữu
cơ tăng, thời gian phân pha và xử lý mẫu
sau khi chiết kéo dài. Vì vậy, nồng độ dung
môi thích hợp được chọn là TBP
50%/toluen khi chiết Zr(IV) trong môi
trường HNO3 8M.
Hình 1c cho nhận thấy, hiệu suất chiết Zr(IV)
tương ứng với 6 loại dung môi chứa TBP
50% trong 6 chất pha loãng khác nhau khi
chiết Zr(IV) 20,5 mg/mL trong các môi
trường HNO3 từ 1-15M là khác nhau. Đặc
biệt với toluen, nhận thấy hiệu suất chiết
203
Zr(IV) cao hơn so với các chất pha loãng
khác. Vì vậy, dung môi TBP/toluen được
chúng tôi chọn để chiết Zr(IV) từ môi trường
HNO3 8 - 12M trong các thí nghiệm tiếp theo.
Qua hình 1d, khi sử dụng các môi trường axit
HNO3, HCl và H2SO4 trong khoảng nồng độ
từ 1-15M khi chiết Zr(IV) 20,5 mg/mL bằng
TBP 50%/toluen ở nhiệt độ 25±0,50C, cho
thấy: hiệu suất chiết Zr(IV) trong môi trường
HNO3 là cao hơn hẳn so với các môi trường
HCl và H2SO4. Cũng qua đó, chúng tôi nhận
thấy môi trường thuận lợi để chiết Zr(IV)
20,5 mg/mL bằng TBP 50%/toluen là HNO3
nồng độ từ 8-12M.
Hình 1e đã chỉ ra dung lượng chiết của
dung môi TBP 50%/toluen ở nhiệt độ
25±0,50C sau 1 đến 4 lần tiếp xúc hai pha.
Qua đó cho thấy dung lượng chiết cực đại
của pha hữu cơ (LO) đạt được là 20,43
mg/mL Zr(IV) ứng với hiệu suất chiết
Zr(IV) đạt 99,75%.
3.2. Đánh giá khả năng giải chiết Zr(IV)
ra khỏi pha hữu cơ bằng dung dịch
HNO3
Với phương pháp tách bằng chiết dung môi,
sau khi chiết cấu tử đa lượng và các vi
lượng lên pha hữu cơ, cần phải giải chiết
cấu tử đa lượng (nền) khỏi pha hữu cơ. Để
đánh giá khả năng giải chiết Zr(IV) ra khỏi
pha hữu cơ TBP 50%/ toluen (chứa 20,43
mg/mL Zr(IV)), chúng tôi sử dụng các
dung dịch HNO3 trong khoảng nồng độ
(0,05 - 10M) làm dung dịch giải chiết và
kết quả giải chiết được chỉ ra trong bảng 1.
Bảng 1. Hiệu quả giải chiết Zr(IV) khỏi TBP 50%/toluen bằng các dung dịch HNO3
Tỷ lệ
Va/Vo
Dung dịch
giải chiết
[HNO3], M
[Zr], mg/mL Hiệu quả
giải chiết (%) Giải chiết
lần 1
Giải chiết
lần 2
Giải chiết
lần 3
1:1
0,05 17,62 1,25 0,0 92,36
0,1 18,97 1,23 0,0 98,87
0,5 19,78 0,65 0,0 100
8,0 0,79 0,25 0,0 5,09
10,0 0,50 0,15 0,0 3,18
2:1
0,05 17,34 2,45 0,0 96,87
0,1 17,63 2,80 0,0 100
0,5 19,63 0,80 0,0 100
8,0 1,15 0,40 0,0 7,59
10,0 0,91 0,25 0,0 5,68
3:1
0,05 17,53 2,25 0,65 100
0,1 20,18 0,20 0,05 100
0,5 20,28 0,15 0,0 100
204
Kết quả chỉ ra ở bảng 1 cho thấy, Zr(IV)
được giải chiết hoàn toàn khỏi pha hữu cơ
với các điều kiện: tỷ lệ Va/Vo = 1/1 bằng
dung dịch HNO3 0,5M; tỷ lệ Va/Vo = 2/1
bằng HNO3 0,1-0,5M và tỷ lệ Va/Vo = 3/1
bằng HNO3 0,05-0,5M với số bậc giải chiết
tối thiểu từ 2-3 bậc để thu hồi hoàn toàn
Zr(IV) trở lại pha nước. Tuy nhiên, với mục
tiêu vừa giữ được nền Zr(IV) nằm chủ yếu
trên pha hữu cơ và giảm thiểu sự tiêu hao
hóa chất, nghĩa là lượng Zr(IV) bị giải chiết
là ít nhất, chúng tôi lựa chọn môi trường
HNO3 10M làm dung dịch rửa giải sau khi
chiết với tỷ lệ thể tích Va/Vo = 1/1.
3.3. Giản đồ MC Cable-Thiele của hệ
chiết Zr(IV) - HNO3 8M - TBP
50%/toluen
Hình 2 biểu diễn giản đồ MC Cable-Thiele
của hệ chiết Zr(IV) - HNO3 8M - TBP
50%/toluen.
9.60
30.78
34.12
37.62 39.19
23.72
17.65
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 5 10 15 20 25 30 35 40
[Zr]o
[Zr]a
Hình 2. Giản đồ MC Cable-Thiele của hệ Zr(IV) - HNO3 8M - TBP 50%/toluen
Giản đồ MC Cable-Thiele gồm có: đường
cân bằng đẳng nhiệt ở 25±0,50C khi chiết
Zr(IV) nồng độ từ 10-70,26 mg/mL trong
môi trường HNO3 8M và các đường làm
việc với tỷ lệ Vo/Va = 1/1 và 2/1, các đường
này có hệ số góc lần lượt là 1 và 1/2. Qua
giản đồ nhận thấy, khi sử dụng TBP
50%/toluen, tương ứng với các tỷ lệ thể tích
Vo/Va = 1/1 và 2/1, để có thể chiết được
98,75% lượng Zr(IV) ban đầu, cần thực
hiện lần lượt 3 hoặc 2 bậc chiết. Vì vậy,
trong các thí nghiệm sau chúng tôi sử dụng
tỷ lệ thể tích pha Vo/Va = 2/1 khi chiết
Zr(IV) trong HNO3 8M bằng TBP/toluen.
3.4. Khảo sát hiệu suất chiết của các
nguyên tố trong môi trường HNO3 bằng
TBP 50%/toluen
Kết quả tính hiệu suất chiết của Zr(IV) và
một số nguyên tố của mẫu đại diện trong
môi trường HNO3 (4-12M) bằng TBP
50%/toluen được chỉ ra trên hình 3. Qua đó
cho thấy, khi tăng nồng độ axit, hiệu suất
chiết của Zr, Hf, Ti, Fe, Sc, V tăng còn của
các nguyên tố khác giảm, riêng Cd có hiệu
suất cực đại ở HNO3 8M. Hiệu suất chiết
của Zr, Hf rất cao và tăng không đáng kể
đạt từ (95,56 - 99,69%), Ga, Fe (90,15 -
99,99%), Sc, V (72,28 - 98,04%), Ti, Y,
Ho, Tm, Lu, Cd từ (29,10-80,91%) và các
nguyên tố khác có hiệu suất chiết rất nhỏ từ
0,01% (Na) đến 5,95% (Pb).
Vo/Va=2/1
Vo/Va=1/1
205
0%
20%
40%
60%
80%
100%
4 6 8 10 12
Zr
Hf
Fe(III)
Ga
V(VI)
Lu
Sc
Ho
Tm
Cd
Y
Ti
Pb
Ag
Zn
Al
Ce(III)
Na
Zr, Hf, Ga
Fe Ti
Cd
Al, Na, Zn, Pb, Ag, Ce(III)
%Ex
HNO3, M
Sc, V
Y
Ho, Tm, Lu
Hình 3. Hiệu suất chiết Zr(IV) và một số nguyên tố trong HNO3 (4-12M) bằng TBP
50%/toluen
3.5. Nghiên cứu tách nền Zr(IV) khỏi các
tạp chất để xác định chúng bằng ICP-MS
Dựa vào hiệu suất chiết của Zr(IV) và một
số nguyên tố đại diện trong môi trường
HNO3 bằng TBP 50%/toluen ở trên, chúng
tôi tiếp tục sử dụng TBP 50%/toluen để
tách Zr(IV) từ hỗn hợp chứa (Zr 20,5
mg/mL và 43 ion khác, mỗi ion có nồng độ
0,5 µg/mL) trong môi trường HNO3 8M
theo quy trình chiết như mô tả ở phần trên.
Kết quả tính toán lượng các ion bị chiết lên
pha hữu cơ và còn lại trong pha nước sau 1
lần chiết bằng HNO3 8M và 2-3 lần rửa
chiết bằng dung dịch HNO3 10M được chỉ
ra ở các bảng 2a và 2b.
Bảng 2a. Lượng phân bố của các tạp chất ở hai pha sau 1 lần chiết bằng TBP 50%/toluen
trong môi trường HNO3 8M và 2 lần rửa chiết bằng HNO3 10M
Tạp chất
Bi, Tl, Mg, Pb,
Ni, Na, Li, K,
Rb, Ca, Sr, Ba,
Al, La, Ce, Pr,
Nd, Sm, Eu, B,
Ag
Gd, Tb,
Dy, Ho,
Er, Yb,
Cu -Zn,
Y
As, Se -
Co, Mn
Lu, Tm
Cd Ti Fe Sc V Ga Hf Zr
Pha nước, % 100 91–94 88–90 76 82 14 09 05 01 06 03
Pha hữu cơ, %
Không
phát hiện
06–09 10– 12 24 18 86 91 95 99 94 97
206
Bảng 2b. Lượng phân bố của các tạp chất ở hai pha sau 1 lần chiết bằng TBP 50%/toluen
trong môi trường HNO3 8M và 3 lần rửa chiết bằng HNO3 10M
Tạp chất
Bi, Tl, Mg, Pb,
Ni, Na, Li, K,
Rb, Ca, Sr, Ba,
Al, La, Ce, Pr,
Nd, Sm, Eu, B,
Ag
Co, Cu, Mn,
Lu – Tm,
Yb, Gd, Tb,
Dy, Ho, Er,
Yb – Zn – Y
As, Se
Cd Ti Fe Sc V Ga Hf Zr
Pha nước, % 100
95 – 96 – 97
– 98
94 85 90 19 12 07 02 08 04
Pha hữu cơ, %
Không
phát hiện
02 – 03 – 04
– 05
06 15 10 81 88 93 98 92 96
Kết quả ở bảng 2a và 2b cho thấy, khi sử
dụng TBP 50%/toluen, qua 1 lần chiết
trong môi trường HNO3 8M và 2-3 lần rửa
chiết bằng dung dịch HNO3 10M, đã tách
được > 95% hầu hết các tạp chất (35
nguyên tố) ra khỏi nền và lượng Zr(IV) còn
lại chỉ từ 03-04% sẽ không gây ảnh hưởng
đến phép xác định các tạp chất bằng phép
đo ICP-MS, trừ một số nguyên tố như Hf,
Ga, V, Sc, Fe, Ti, Cd, As, Se.
4. KẾT LUẬN
1. Đã khảo sát các điều kiện tối ưu khi chiết
hệ Zr(IV) 20,5 mg/mL bằng TBP như sau:
môi trường chiết HNO3 (8 - 12M); dung
môi TBP/toluen nồng độ 50%; thời gian
tiếp xúc pha 60 phút, cân bằng phân pha 30
phút; Dung lượng chiết cực đại của TBP
50%/toluen là 20,43 mg/mL Zr(IV); dung
dịch HNO3 (8 - 10M) có khả năng giải chiết
Zr(IV) kém nhất; Giản đồ MC Cable-Thiele
cho thấy để chiết được 98,75% lượng
Zr(IV) bằng TBP 50%/toluen cần thực hiện
2 hoặc 3 bậc chiết với Vo/Va = 2/1 hoặc 1/1
tương ứng.
2. Đã khảo sát hiệu suất chiết của một số
nguyên tố của mẫu đại diện trong môi
trường HNO3 4 - 12M bằng TBP
50%/toluen. Kết quả cho thấy, khi tăng
nồng độ axit, hiệu suất chiết của Zr, Hf, Ti,
Fe, Sc, V tăng còn của các nguyên tố khác
giảm. Hiệu suất chiết của Zr, Hf rất cao và
tăng không đáng kể đạt từ (95,56 -
99,69%), Ga, Fe (90,15 - 99,99%), Sc, V
(72,28 - 98,04%), Ti, Y, Ho, Tm, Lu, Cd
(29,10 - 80,91%) và các nguyên tố khác có
hiệu suất chiết rất nhỏ từ Na (0,01%) đến
Pb (5,95%).
3. Đối với mẫu nghiên cứu chứa (Zr(IV)
20,5 mg/mL và 43 tạp chất 0,5 µg/mL), sau
1 lần chiết từ HNO3 8M và 2 - 3 lần rửa
chiết bằng HNO3 10M, đã tách được trên
95% hầu hết các tạp chất và lượng Zr(IV)
còn lại chỉ từ 03 - 04% sẽ không gây ảnh
hưởng đến phép xác định tạp chất bằng
ICP-MS, trừ một số nguyên tố Hf, Ga, V,
Sc, Ti, Fe, Cd, As, Se. Hệ chiết này có thể
dùng để tách nền Zr rồi xác định các tạp
chất trong vật liệu Zr độ sạch cao và sạch
hạt nhân bằng phép đo ICP-MS.
207
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. I.V. Blazheva, Yu.S. Fedorov, B.Ya.
Zilberman, L.G. Mashirov, (2008)
Extraction of zirconium with tributyl
phosphate from nitric acid solutions,
Radiochemistry, Vol. 50, No. 3, pp. 221-
224.
2. Biswas, R.K, Hayat, M.A., (2002)
Solvent extraction of zirconium(IV) from
chloride media by D2EHPA in kerosene,
Hydrometallurgy 63 (2), pp.149-158.
3. Redy B. R., Rajesh K. B., Reddy J. V.,
Neela Priya, (2004) Solvent extraction of
zirconium (IV) from acidic chloride
solutions using 2-ethylhexyl phosphonic
acid mono-2-ethyl hexyl ester (PC-88A),
Hydrometallurgy 72, pp. 303-307.
4. Redy B. R., Rajesh K. B., Reddy J. V.,
(2004) Liquid – liquid extraction of
tetravalent zirconium from acidic chloride
solutions using Cyanex 272, Anal. Sci. 20,
pp. 501-505.
5. Shen Kay Luo, Fu Chung Chang,
(1990) Determination of trace elements
in zirconium base alloy by inductively
coupled plasma mass spectrometry,
Spectrochimica Acta, Vol. 45B, No. 4/5,
pp. 527-535.
6. K. Pandey, J.S. Becker, H.J. Dietze,
(1995) Trace impurities in zircaloys by
inductively coupled plasma-mass
spectrometry after removal of the matrix by
liquid liquid extraction, At. Spectros., 16,
pp. 97-101.
7. Chen S., (2006) Determination of trace
rare earth impurities in high purity
zirconium dioxide by inductively coupled
plasma mass spectrometry after separation
by solvent extraction, Metallurgical
Analysis, Vol.26, 03, pp. 7-10.
8. Lê Bá Thuận, Nguyễn Xuân Chiến, Chu
Mạnh Nhương, (2014) Nghiên cứu tách
zirconi khỏi các tạp chất bằng Di-2-
Etylhexylphotphoric axit để xác định chúng
bằng ICP-MS, Tạp chí Phân tích, Hóa, Lý
và Sinh học, T.19, Số 4, trang 71-78.
9. Lê Bá Thuận, Nguyễn Xuân Chiến, Chu
Mạnh Nhương, (2014) Nghiên cứu xác
định các tạp chất bằng ICP-MS sau khi
tách nền zirconi bằng phương pháp chiết
dung môi với 2-Etylhexylphotphonic axit
mono 2-etylhexyl este, Tạp chí Phân tích,
Hóa, Lý và Sinh học, T.19, Số 4, trang 79-
85.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 22424_74971_1_pb_9146_2096791.pdf