Hiệu ứng hóa học tắc hoa tiết lộ con đường mới để phân tách kim loại đất hoang

Ngược lại với tên gọi của chúng, hầu hết các loại kim loại đất hiếm thực tế phải là hiếm; lanthanide có tự nhiên trong các sản phẩm khai khoáng và nhiều loại phổ biến trong môi trường như đồng và nến. Tuy nhiên, đặc tính mạnh mẽ của kim loại tạo chúng được sử dụng rộng rãi và có tác dụng khi một lanthanide riêng lẻ được tách ra khỏi hỗn hợp các loại kim loại khác có chứa nó khi khai thác thác.

Kim loại được lựa chọn phải được chế độ ở mức độ cao trước khi nó trở nên hữu ích trong ứng dụng được mong đợi của nó. Điều lạ lùng là điều này nằm ở độ khó của quá trình phân tích này. ” Đây là một công thức lớn, vì các ion lanthanide rất giống nhau về kích thước và tính chất hóa học “, Subhamay Pramanik, cựu tiến sĩ bậc sau tiến sĩ của ORNL và hiện là nhà hóa học phóng xạ thuộc nhóm hóa học vật nano data của ORNL được biết. ” Chúng tôi chỉ khác nhau một chút, vì vậy công việc cô lập phân tách các lanthanide thành chất riêng lẻ tinh khiết Yêu cầu trình độ học phân tích có độ chính xác cao “.

Để cô lập và phân tách một loại kim loại từ các khoáng chất đất độc đáo, các nhà khoa học và ngành công nghiệp đã sử dụng các phân phối tử – hợp chất hóa học liên kết lọc với một loại công cụ kim loại trong dịch vụ . Các chất hợp nhất này được trộn vào môi trường hữu cơ, sau đó trộn với dịch gốc của lanthanide hợp chất. Giống như dầu, dung môi hữu cơ không hòa trộn vào nước, do đó các lớp sẽ tách ra. Nếu chất này thành công trong việc phân tách kim loại mục tiêu từ dung dịch trong quá trình hòa trộn, nó sẽ hút kim loại vào lớp hữu cơ khi dung môi và dung dịch phân tách ra. Sau đó, loại kim có thể được xử lý và chế độ bổ sung.

Hiện tại, quy trình phân tích công nghiệp tốt nhất đang được thực hiện theo từng giai đoạn, các lanthanide được phân tách theo thứ tự cụ thể-nặng đến nhẹ hoặc nhẹ đến nặng. Quá trình này rẻ tiền và rẻ tiền, đồng thời tạo ra rất nhiều chất thải không phải lúc nào cũng thân thiện với môi trường.

Khi nghiên cứu một phân phối tử có sẵn, tương tự như các chất hợp hợp được sử dụng trong quy trình đã được đề cập ở trên, các nhà khoa học đã phát hiện ra một điều rất độc đó là: Phân phối tử có hành vi khác nhau tùy chọn vào các thử nghiệm điều kiện.

Giống như tắc nghẽn hoa, nó có thể thay đổi màu sắc để thích nghi với môi trường, hợp chất này cũng thay đổi hành vi khi môi trường xung quanh xung quanh thay đổi, liên kết với các lanthanide khác nhau tùy thuộc vào nồng độ axit của dung dịch và phân phối thời gian tương tác với nó. Ví dụ, nếu môi trường có tính chất axit hơn, Phân phối tử sẽ liên kết ưu tiên với một loại lanthanide nặng hơn.

Santa Jansone-Popova của ORNL, đồng dẫn đầu nghiên cứu, cho biết: ” trong các hệ thống phân chia thông tin thường, phân phối tử thường ưu tiên các lanthanide nhẹ hơn hoặc nặng hơn. Chúng tôi thấy rằng ta có thể sử dụng tương tự một hợp chất để thực hiện nhiều lần phân tách khác nhau, điều này thực sự thú vị và độc dược. Và chúng tôi đã xác định được các cơ chế mà nó thực hiện điều đó “.

Sử dụng cùng một chất hợp chất để phân tách nhiều loại lanthanide khác nhau trong chuỗi có thể làm giảm số bước cần thiết trong trình phân tích phổ biến và hiện tại rẻ tiền này. Hơn nữa, tùy thuộc vào các điều kiện, phân tử trong nghiên cứu này có thể phân tách các lanthanide nặng nhất, nhẹ nhất và trung bình theo bất kỳ thứ tự nào.

Phát hiện này rất có tiềm năng, làm cho quá trình phân tách diễn ra nhanh hơn, sạch hơn và tốt hơn, cung cấp khả năng chọn lọc cũng như thu được kim loại đất hiếm có độ tinh khiết tốt hơn, mang lại các quy thân thiện hơn môi trường.

Theo: vista.gov.vn