Sıvı membran tekniği ile toryumun ekstraksiyonun incelenmesi

Abstract

Atık su arıtımında, kimya mühendisliğinde, hidrometalurjide, biyoteknolojik ve biyomedikal uygulamalarda sıvı membran prosesleri önemli bir yer tutmaktadır. Günümüzde çevre kirliliğine ve özellikle su kirliliğine neden olan bazı metallerin ve bileşiklerin uzaklaştırılması için kullanılan ayırma ve saflaştırma yöntemlerinden biri olan sıvı membran proses; ekstraksiyon ve sıyırma işlemlerini tek bir basamakta birleştirdiği için çözücü ihtiyacını azaltmakta, çevre kirliliğine neden olmamakta ve daha ekonomik olarak gerçekleşmektedir. Toryum ve uranyum metallerinin çevreye ve insan sağlığına vermiş olduğu zararlar nedeniyle seçimli olarak ayrılması ve arıtılması işlemleri hem bilimsel açıdan hem de endüstriyel uygulamalar açısından yararlı olmaktadır. Bulundukları ortamda eser miktarda ve radyoaktif olmaları nedeniyle gerek uranyum ve gerekse toryumun iyonlarının geri kazanılması veya çevreye olan etkilerinin giderilmesi açısından endüstriyel önemi oldukça büyüktür. Bu çalışma da toryum (Th4+) iyonların sulu fazdan organik faza, ardından organik fazdan tekrardan sulu faza ekstraksiyonun özellikleri; ekstraksiyon yöntemi, donor fazın pH'sı, akseptör faz türü, TOPO reaktif taşıyıcı derişimi, sıcaklık, akış hızı ve seçimlilik gibi parametreler incelenmiştir. Sıvı membran tekniği kullanılarak belirlenen en etkin ekstraksiyon şartlarında toryum iyonlarının ekstraksiyon uygulaması için danışman öğretim üyeleri tarafından modellenen sistemin kullanılabilirliği araştırılmıştır.

Liquid membrane processes have a great importance for wastewater treatment, chemical engineering, hydrometallurgy, biotechnological and biomedical applications. Liquid membrane process, one of the seperation and purification techniques which are used for removal of the some metals and compounds causing environment and water pollution reduces the quantity of requirement of the solvents, prevents the environment pollution and becomes more economical as it combines extraction and stripping processes in one step. As thorium and uranium metals damage the environment and people?s health, selective seperation and refining processes will be useful for both the aspects of scientific and industrial applications. Because of trace amount and their radioactive structure, the industrial effects of recovering of both uranium and thorium or reducing the dangerous environmental effects, have a great importance. In this study, the function of transporting of thorium(IV) ions from aqueous solutions to the organic solutions and following, from organic solutions to aqueous solutions; the parameters such as extraction technique, the pH of feed phase, stripper phase type, concentration of TOPO reagent, temperature, flow rate and selectivity were investigated. The use of modelled system by supervisors is analyzed for the constant recovery application of thorium(IV) ions at the most effective extraction conditions decided by the use of liquid membrane technique