Untersuchungen über die Extraktion und Extraktionschromatographie von Uran(IV) mit Phosphorsäureestern und alkylsubstituierten Ammoniumnitraten aus wäßriger Salpetersäure

Zusammenfassung

Das extraktive und extraktionschromatographische Verhalten von Uran(IV) zwischen wäßriger Salpetersäure und organischen Extraktionsmitteln wird beschrieben. Als Extraktionsmittel wurden Tri-n-butylphosphat, Di-(2-äthylhexyl) -phosphorsäure und die Nitratsalze der Amine Primene JM-T (ein primäres Amin), Amberlite LA-1 (ein sekundäres Amin), Trilaurylamin (ein tertiäres Amin) und das quartäre Ammoniumsalz Hyamine-1622 in der Nitratform eingesetzt. Die extraktiv mit Scheidetrichtern und extraktionschromatographisch mit Glaskolonnen bestimmten Uran(IV)-Verteilungsverhältnisse stimmen überein. Die Vorund Nachteile beider Methoden werden besprochen. —Der Einfluß der Extraktionsmittelstruktur und der Art der Verdünner auf die Uran(IV)-extraktion sowie die Zusammensetzung der Uran(IV)-komplexe in den organischen Phasen wurden untersucht: Bei den alkylsubstituierten Ammoniumsalzen liegt das Uran (IV) immer nur als Uran(IV)-hexanitratokomplex vor, während bei den Phosphorsäureestern eine Reihe verschiedener Uran(IV)-spezies vorkommt, wobei das Mengenverhältnis der einzelnen Uran(IV)-kom-plexe untereinander von der Salpetersäurekonzentration abhängt. Auf die Komplexzusammensetzung wurde überwiegend aus dem charakteristischen Aussehen der Absorptionsspektren im Bereich von 400 bis 700 um und aus der Abhängigkeit des Uran (IV)-Verteilungsverhältnisses von der Extraktionsmittelkonzentration in der organischen Phase bei Verwendung geringer Urankonzentrationen geschlossen.

Summary

The extractive and extraction chromatographic behaviour of uranium(IV) between nitric acid and organic extracting agents is described. As extracting agents have been used: tri-n-butyl phosphate, di-(2-ethylhexyl)-phosphoric acid and the nitrate salts of the amines Primene JM-T (a primary amine), Amberlite LA-1 (a secondary amine), trilauryl amine (a tertiary amine) and the quarternary ammonium salt Hyamine-1622 in the nitrate form. The uranium(IV) distribution ratios determined by batch experiments in separatory funnels agree with those determined by extraction chromatography in glass columns. The advantages and disadvantages of both methods are compared with each other. —The influence of the structure of the extracting agents, the influence of the diluents on the extraction of the uranium(IV) and the composition of the uranium(IV) complexes in the organic phases have been investigated: in phases containing the alkylsubstituted ammonium salts the uranium(IV) is always and only present as uranium(IV)-hexanitrato complex. In the phases of phosphoric acid esters various different species of uranium(IV) exist. The ratio of the different uranium(IV) complexes among one another is dependent on the concentration of the nitric acid. These results were obtained mainly by analyzing the characteristic absorption spectra between 400 and 700nm and from the dependence of the uranium(IV) distribution ratio on the concentration of the extracting agent in the organic phase at low uranium(IV) concentrations.