ヒドロキサム酸糸キレ-ト化剤によるランタノイド(III)の分離

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NーアルキルカルボニルーNーフェニルヒドロキシルアミン(RーPHA)を用いて,酒石酸水溶液から11種のランタノイド(III)を抽出し,分配平衝を検討した。実験では,金属イオン(M)を含む水相30cm^3(イオン強度0.1)とRーPHAを含む5cm^3の四塩化炭素とを25℃で振りまぜた。1.抽出されたランタノイド化学種はML_3(HL)_2(L=RーPHA)である。2.抽出定数の対数値(logKex)は原子番号順に大きくなった。3.直鎖置換基をもつNーオクタノイルーNーフェニルヒドロキシルアミン(C8PHA)と分岐したアルキル置換基をもつNー(2ープロピルペンタノイル)ーNーフェニルヒドロキシルアミン(PPーPHA),Nー(2ーヘキシルデカノイル)ーNーフェニルヒドロキシルアミン(HDーPHA)とをくらべると,後者のlog Kexは前者の1/100〜1/1000であった。4.しかし,軽いランタイドの組にEu/Pr,重いランタノイドの組にYb/Euを選び,それぞれについてlog Kexの比,即ち分離係数(log SF)を求めたところ,HDーPHAについてlog SF(Yb/Eu)は2.64,C8PHAでは1.71となり,HDーPHAが重いランタノイドに高選択的であった。前者の値は,現在ランタノイドの工業抽出剤である,ジ-(2ーエチルヘキシル)リン酸(DEHPA)の値に匹敵する。5.次に,重いランタノイドに富むゼノタイム鉱石を想定し,Ybと鉱石中に随伴するイットリウム(III)との分離を検討した。PPーPHAとHDーPHAとのlog SF(Yb/Y)はDEHPAのそれより,数十倍大きく,分岐したアルキル置換基がキレ-ト官能基のα位の炭素に結合しているRーPHAは重いランタノイド(III)に高選択的である事が明らかになった。6.以上の結果,重いランタノイドの相互分離等にHDーPHAが工業抽出剤として有望であると判断した。