自由流電泳法分離鑭銩試驗研究.pdf

1、稀土元素物理化學性質相似，分離困難。目前稀土元素的分離主要采用溶劑萃取法，但產生大量的工業(yè)廢水。本文從物理學角度出發(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行了研究，探討自由流電泳法分離稀土的效果。
　　本文通過理論計算，構建了由高壓模塊、供樣模塊、分離室模塊、冷卻模塊及樣品收集模塊構成的自由流電泳實驗分離系統，設計加工了尺寸為800*500*2mm3的電泳池，組裝

2、了實驗系統。
　　為了研究稀土離子的遷移方式，對稀土－背景液的紫外及紅外光譜性質進行了表征。采用紫外吸收光譜法確定了稀土與背景液形成了絡合物；采用紅外光譜法研究了稀土絡合物的配位方式，發(fā)現絡合物采用羧基氧橋式配位。
　　進行了自由流電泳法分離鑭銩工藝實驗，系統研究了背景液的遴選、電壓、背景液的流速、pH值等因素對電泳分離鑭銩效果的影響。得到以下主要結論：
　　（1）通過背景液的遴選實驗可知，單一物質作緩沖液時，乳酸的絡

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，分離效果較好。
　?。?）電壓影響試驗表明，電壓是電泳分離鑭銩的主要驅動力，相同電泳時間，電壓越大，稀土遷移的速度越大，鑭銩在分離室內的分離效果越好，但隨著電壓的增大，電泳負極室發(fā)熱越嚴重，實驗最佳電壓值設定為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，分離

4、效果隨濃度的增加而增加；當背景液濃度高于一定范圍時，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。
　?。?）背景液的流速決定了稀土鑭銩在分離室內的停留時間，對于銩鑭摩爾比為1的稀土溶液，當背景液流速為1 ml/min，稀土溶液的流速為0.5 ml/min時，電泳池近負極區(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