The Support Loading Effect on Extraction-Chromatography Separation of Ytterbium and Lutetium Using 2-Ethylhexylphosphonic Acid Mono-2-Ethylhexyl Ester Based Sorbent

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The effect of the extractant content on the efficiency of ytterbium and lutetium separation from nitric acid solutions was studied for a sorbent made by impregnating Prefilter resin with 2-ethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester. It is shown that the distribution coefficients of Yb and Lu and their retention coefficients in the column increase as the extractant content increases. At the nitric acid concentration of 1.5 M, the effective separation of Yb and Lu is provided by the sorbent containing at least 40 wt % extractant. When separating equal amounts of Yb and Lu (0.5 mg each) in a column with 10 cm3 of sorbent at an elution rate of 1 mL/min and a temperature of 50°C, the yield of lutetium in the purified fraction exceeds 85%, providing Yb relative content in the Lu fraction less than 0.14% (1 atom of Yb per 700 atoms of Lu).

Full Text

Restricted Access

About the authors

K. S. Bobrovskaya

Kapitsa Research Institute of Technology, Ulyanovsk State University

Email: rostislavkuznetsov@yandex.ru
Russian Federation, Universitetskaya nab. 1, korp. 4, Ulyanovsk, 432000

R. A. Kuznetsov

Kapitsa Research Institute of Technology, Ulyanovsk State University

Author for correspondence.
Email: rostislavkuznetsov@yandex.ru
Russian Federation, Universitetskaya nab. 1, korp. 4, Ulyanovsk, 432000

M. N. Lisova

Kapitsa Research Institute of Technology, Ulyanovsk State University

Email: rostislavkuznetsov@yandex.ru
Russian Federation, Universitetskaya nab. 1, korp. 4, Ulyanovsk, 432000

A. N. Fomin

Kapitsa Research Institute of Technology, Ulyanovsk State University

Email: rostislavkuznetsov@yandex.ru
Russian Federation, Universitetskaya nab. 1, korp. 4, Ulyanovsk, 432000

References

  1. Сайт компании Eichrom. https://www.eichrom.com/products/ln-resins/ Дата обращения 05.06.2024.
  2. Сайт компании Triskem. https://www.triskem-international.com/scripts/files/6215151d0db8b5.49670533/ PS_TK211-Resin_EN_220222.pdf Дата обращения 05.06.2024.
  3. Van de Voorde M., Van Hecke K., Cardinaels T., Binnemans K. // Coord. Chem. Rev. 2019. Vol. 382. P. 103. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2018.11.007
  4. Bertelsen E.R., Jackson J.A., Shafer J.C. // Solvent Extr. Ion Exch. 2020. Vol. 38. N 3. P. 251. https://doi.org/10.1080/07366299.2020.1720958
  5. Horwitz E.P., McAlister D.R., Bond A.H., Barrans R.E., Williamson J.M. // Appl. Radiat. Isot. 2005. Vol. 63. P. 23. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2005.02.005
  6. McAlister D.R., Horwitz E.P. // Solvent Extr. Ion Exch. 2007. Vol. 25. N 6. P. 757. https://doi.org/10.1080/07366 290701634594
  7. Horwitz E.P., McAlister D.R., Dietz M.L. // Sep. Sci. Technol. 2006. Vol. 41. № 10. P. 2163. https://doi.org/10.1080/01496390600742849
  8. Smith C.D., Dietz M.L. // Talanta. 2021. Vol. 222. ID 121541. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.121541
  9. Matsunaga H., Ismail A.A., Wakui Y., Yokoyama T. // React. Funct. Polym. 2001. Vol. 49. P. 189. https://doi.org/10.1016/S1381-5148(01)00077-3
  10. Kabay N., Cortina J.L., Trochimczuk A., Streat M. // React. Funct. Polym. 2010. Vol. 70. N 8. P. 484. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2010.01.005
  11. Bao Shenxu, Tang Yongping, Zhang Yimin, Liang Liang // Chem. Eng. Technol. 2016. 39. N 8. P. 1377. https://doi.org/10.1002/ceat.201500324
  12. Nishihama S., Harano T., Yoshizuka K. // Sep. Sci. Technol. 2017. Vol. 53. N 7. P. 1027. https://doi.org/10.1080/01496395.2017.1310895
  13. Monroy-Guzman F., Barreiro F.J., Salinas E.J. and Treviño A.L.V. // World J. Nucl. Sci. Technol. 2015. Vol. 5. P. 111. http://dx.doi.org/10.4236/wjnst.2015.52011
  14. Monroy-Guzman F., de la Cruz Barba C.d.C., Jaime Salinas E., Garibay-Feblés V., Nava Entzana T.N. // Metals. 2020. Vol. 10. P. 1390. https://doi.org/10.3390/met10101390
  15. Сайт фирмы DuPont. https://www.dupont.com/products/amberchromcg71m.html Дата обращения 05.06.2024.
  16. Prefilter Resin SDS. https://www.eichrom.com/wp-content/uploads/2018/03/Prefilter-Bulk-and-Cartridge.pdf Дата обращения 05.06.2024.
  17. Сайт компании TrisKem International. https://www.triskem-international.com/scripts/files/5f4634457e5157.33298423/PS_Prefilter-Resin_EN_160927.pdf Дата обращения 28.02.2024.
  18. Zhengshui H., Ying P., Wanwa M., Xun F. // Solvent Extr. Ion Exch. 1995. Vol. 13. P. 965. https://doi.org/10.1080/07366299508918312
  19. Qi D. // Hydrometallurgy of Rare Earths. Elsevier, 2018. P. 187–389. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813920-2.00002-7
  20. Амбул Е.В., Голецкий Н.Д., Медведева А.И., Наумов А.А., Пузиков Е.А., Афонин М.А., Шишкин Д.Н. // Радиохимия. 2022. Т. 64. № 3. С. 233. https://doi.org/10.31857/S0033831122030054
  21. AmberChrom™ CG71M Chromatography Resin Product Data Sheet. https://www.dupont.com/content/dam/dupont/amer/us/en/water-solutions/public/documents/en/IER-AmberChrom-CG71M-PDS-45-D01188-en.pdf]/
  22. Алексеев И.Е., Кротов С.А. // Радиохимия. 2023. Т. 65. № 2. C. 172. https://doi.org/10.31857/S0033831123020065

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dependence of k' Yb and Lu on nitric acid concentration at extractant contents of 20 (♦), 30 (■), 40 (▲), and 50 ().

Download (313KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of Dw and k' of Yb and Lu on the extractant content in the resin at nitric acid concentrations of 0.5 (♦), 0.65 (■), 0.8 (▲), and 1 mol/L ( ).

Download (645KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Yb (○) and Lu (□) yield curves on LN2P sorbent at 25С and extractant content of 30 (a), 40 (b), and 50% (c) and at 50С and extractant content of 30 (d), 40 (e), and 50% (f). The dotted line indicates the boundaries of the zones.

Download (939KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Peak width of the Lu output curve (a) and width of the mixing zone of the Yb and Lu output curves (b) as a function of the extractant fraction in the sorbent at 25 ( ) and 50С (■).

Download (333KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».