自由流電泳法分離鑭銩試驗(yàn)研究.pdf

1、稀土元素物理化學(xué)性質(zhì)相似，分離困難。目前稀土元素的分離主要采用溶劑萃取法，但產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水。本文從物理學(xué)角度出發(fā)，提出采用自由流電泳法分離稀土元素，并以鑭銩為例，對(duì)自由流電泳裝置、稀土離子遷移形式、電泳法分離鑭銩工藝進(jìn)行了研究，探討自由流電泳法分離稀土的效果。
　　本文通過(guò)理論計(jì)算，構(gòu)建了由高壓模塊、供樣模塊、分離室模塊、冷卻模塊及樣品收集模塊構(gòu)成的自由流電泳實(shí)驗(yàn)分離系統(tǒng)，設(shè)計(jì)加工了尺寸為800*500*2mm3的電泳池，組裝

2、了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
　　為了研究稀土離子的遷移方式，對(duì)稀土－背景液的紫外及紅外光譜性質(zhì)進(jìn)行了表征。采用紫外吸收光譜法確定了稀土與背景液形成了絡(luò)合物；采用紅外光譜法研究了稀土絡(luò)合物的配位方式，發(fā)現(xiàn)絡(luò)合物采用羧基氧橋式配位。
　　進(jìn)行了自由流電泳法分離鑭銩工藝實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)研究了背景液的遴選、電壓、背景液的流速、pH值等因素對(duì)電泳分離鑭銩效果的影響。得到以下主要結(jié)論：
　?。?）通過(guò)背景液的遴選實(shí)驗(yàn)可知，單一物質(zhì)作緩沖液時(shí)，乳酸的絡(luò)

3、合效果比羥基異丁酸效果好，但乳酸和羥基異丁酸混合液作背景液時(shí)，分離效果較好。
　?。?）電壓影響試驗(yàn)表明，電壓是電泳分離鑭銩的主要驅(qū)動(dòng)力，相同電泳時(shí)間，電壓越大，稀土遷移的速度越大，鑭銩在分離室內(nèi)的分離效果越好，但隨著電壓的增大，電泳負(fù)極室發(fā)熱越嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)最佳電壓值設(shè)定為1000 V。
　　（3）背景液濃度能有效改變稀土鑭銩的電泳分離效率，在乳酸濃度低于0.024 mol/L或羥基異丁酸濃度低于0.015 mol/L時(shí)，分離

4、效果隨濃度的增加而增加；當(dāng)背景液濃度高于一定范圍時(shí)，溶液粘度增大，分離效果反而下降，最佳背景液組合濃度為乳酸0.024 mol/L，羥基異丁酸0.015 mol/L。
　　（4）背景液的流速?zèng)Q定了稀土鑭銩在分離室內(nèi)的停留時(shí)間，對(duì)于銩鑭摩爾比為1的稀土溶液，當(dāng)背景液流速為1 ml/min，稀土溶液的流速為0.5 ml/min時(shí)，電泳池近負(fù)極區(qū)、中間區(qū)、近正極區(qū)出口的銩鑭摩爾比分別為8.193，3.538，1.483，電泳分離鑭銩效果