Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №2.

Изучение сорбции ИМ на оксигидратах было начато с использованием в качестве сорбентов сухих кристаллических оксидов редкоземельных элементов ■ / (РЗЭ). Это было в достаточной мере случайно I / потому, что в институте много занимались I / выделением РЗЭ из местного сырья. Были ------------------------------ -— --------— опробованы все индивидуальные оксиды РЗЭ, кроме мин скандия, прометия, тулия и лютеция. Установлено, что во всех случаях оксидов Ln3+ процесс идет аналогичным образом, поэтому большая часть экспериментов была выполнена затем на полутораоксидах иттрия, самария и иттербия. Оказалось, что для всех изученных комплексов ИМ процесс идет аналогичным образом, но сильно различается в отношении скорости. Скорость реакции для всех комплексов, за исключением комплекса палладия, хорошо описывается уравнением I порядка по концентрации комплекса в растворе, поэтому процессы извлечения ИМ в дальнейшем характеризовали величиной наблюдаемой константы скорости Кн. В зависимости от природы ИМ величины Кн при одних и тех же температурах различаются на 4-5 порядков (табл. 2). Поэтому для разных комплексов-сорбатов для определения величин энергий активации использовали разные наборы температур в интервале 3-80 °С. Зависимость скорости процесса от природы РЗЭ иллюстрирует рис. 2. Рис. 2. Зависимость степени превращения [P1C.1J- (1) и константы скорости гетерогенного гидролиза [IrCJ^J (2) (К*104, с ^ ) на поверхности Ln уО^ п Н уО 'и от атомного номера Ln. Cjr = 5*10~^моль л; и * : , Cpt= 1.25*10 моль/л; Ln7O j - 1*10 моль. Температура, °С: 1 - 50; 2 - 80. X - отношение степени превращения на поверхности Ln 70 з*пН70 к степени превращения на поверхности Y70 j*nH70. Z атомный номер Рис. 1. Кинетические кривые гетерогенного гидролиза [RuH?ОСІ -/~ на поверхности Y jO ^nH jO (30°С). Ионный фон С, моль/л: 1 — 0.1 NaCl; 2 — 4.0+ 0.5 (NaCl + Na ?SOJ ; 3— 4.0NaCl Процесс сорбции на поверхности оксигидратов РЗЭ (и, как потом оказалось, также феррогелей, осажденных щелочью и МСОз, где М=Са, Sr, Ва) [10, 11] протекает следующим образом. Когда мы вносим навеску воздушно-сухого оксида в раствор (на примере взаимодействия с раствором фонового электролита, рис. 3), псевдоравновесие гидратации устанавливается не более чем за 10 мин при 25 °С для всех оксидов РЗЭ во всех используемых ионных средах. При более высоких температурах, естественно, скорее. Далее процесс удаления ПМ из раствора является самопроизвольно рН- статическим (рис. 4), т.е. 60-70% ПМ удаляется при постоянном значении pH, и только потом начинается слабый рост pH (~на 0.5 ед.). Величина остаточной концентрации близка к 0 при достаточно длительном контакте раствора и сорбента. Анализ фильтратов дисперсионной среды и сорбента с сорбированными ПМ показал, что все изученные хлоридные и сульфатные комплексы, 66