Zirkonyum iyonlarının çok damlacıklı sıvı membran tekniği ile ekstraksiyonunun incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada sıvı membran tekniklerinden biri olan “Çok Damlacıklı Sıvı Membran Sistemi (ÇDSMS)’’ kullanılarak, Zr(IV) iyonlarının ekstraksiyon çalışmaları yapılmıştır. Membran sistemimizde taşıyıcı ligand olarak kerosen içinde çözünmüş Tri oktilamin (TOA) kullanılmıştır. Zr(IV) iyonlarının ekstraksiyonunda (sıcaklık, donör fazın pH'sı, akseptör fazdaki Na2CO3 ve organik fazdaki TOA'nın derişimi vb.) ekstraksiyonu etkileyen parametreler çalışılmıştır. 100 mgL-1’lik Zr(IV) iyonunun donör fazdan akseptör faza TOA organik taşıyıcı ile yapılan çalışmada ekstraksiyon verimi >%99 olarak gerçekleştirilmiştir. Fazlararası Zr(IV) iyonlarının transportunun ard arda tersinmez birinci mertebeden olduğu tespit edilmiştir. Değişen sıcaklık aralıklarında Zr(IV) iyonlarının taşınımına ait aktivasyon enerji değeri saptanmış ve Zr(IV) iyonlarının taşınım mekanizmasının difüzyon veya kimyasal kontrollü olup olmadığı araştırılmıştır. Optimum koşullarda gerçekleştirilen Zr(IV) iyonlarının diğer metal iyonlarının (Zn2+, Cu2+, Cd2+, Co2+ ve Ni2+) varlığında ekstraksiyonunun seçimli olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, ÇDSM sistemi ile kerosen içinde çözünmüş TOA ligandın Zr(IV) iyonunun ekstraksiyon ve geri kazanımında etkili bir taşıyıcı ligand olduğu bulunmuştur. Ağır metallerin ekstraksiyon çalışmalarında ÇDSMS yönteminin literatürdeki diğer sistemlere göre göre daha ekonomik, modüler ve basit sistem olduğu saptanmıştır.

In this study, extraction of Zr(IV) ions was performed by using a “Multi-drop Liquid Membrane System (MDLMS)” which is one of the liquid membrane techniques. In our membrane system, Tri octylamine (TOA) dissolved in kerosene was used as carrier ligand. In the extraction of Zr(IV) ions, the parameters affecting the extraction (temperature, pH of donor phase, Na2CO3 in acceptor phase and TOA concentration in organic phase etc.) were studied. In the study of 100 mgL-1 Zr(IV) ion with donor phase to acceptor phase by TOA organic carrier, the extraction efficiency was >99%. It has been determined that the transport of Zr(IV) ions between phases is irreversible first order. Activation energy value of the transport of Zr(IV) ions was determined at varying temperature ranges and the transport mechanism of Zr(IV) ions was investigated for diffusion or chemical control. Extraction of Zr (IV) ions performed under optimum conditions in the presence of other metal ions (Zn+2, Cu+2, Cd+2, Co+2 and Ni+2) was found to be selective. As a result, it was found that TOA ligand dissolved in kerosene with MDLM system is an effective carrier ligand in extraction and recovery of Zr(IV) ion. In the extraction studies of heavy metals, MDLMS method was found to be more economical, modular and simple system than other systems in the literature.