Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 41. 10 november 1953 - De sällsynta jordartsmetallerna
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
10 november 1953
851
t.ex. extraherat de 30 procenten samarium som
amalgam och erhållit större delen av samariumet
med en neodymhalt på bara 0,1 %.
Samarium och europium tas båda upp i
natriumamalgam, men de kan lätt skiljas från
varandra vid amalgamets sönderdelning med syra.
Sålunda ger utspädd ättiksyra blandad med litet
utspädd svavelsyra en lösning av
samariumace-tat och en sulfatfällning innehållande både
samarium och europium (kanske 20 %
europium-II-sulfat). Sulfatblandningen kan oxideras
selektivt med utspädd salpetersyra, varvid man får
en olöst återstod som till 90 % består av
euro-pium-II-sulfat.
Ytterbium kan isoleras ur en fraktion av tunga
lantanider enligt samma metod. Det är lättare
att erhålla i ren form, då det saknar tvåvärda
grannelement, men för att extraheringen skall
bli fullständig fordras låg natriumkoncentration
i lösningen och relativt hög i amalgamet. Man
kan också sätta till en liten mängd samarium,
vilket tjänstgör som bärare och efteråt lätt
skiljs från ytterbium genom utfällning som
al-kalidubbelsulfat.
Amalgammetoden har emellertid nackdelen att
man måste framställa koncentrat av samarium
och europium eller av ytterbium för att den skall
bli ekonomisk i praktiken. Acetatlösningen bör
nämligen innehålla mer än ca 30 % Sm203 eller
ca 20 % Yb203. För samarium har denna
olägenhet delvis undanröjts genom reduktion med
magnesium. Cerium måste dock avlägsnas ur
lantanidlösningen före dess behandling med
amalgam, och det är lämpligt att också ta bort
en del av lantanet. En mättad lösning av
lanta-nidklorider i en blandning av alkohol och dioxan
behandlas sedan med magnesium och nätt och
jämnt så mycket saltsyra att livlig gasutveckling
uppstår. Röd samarium-II-klorid faller då ut på
magnesiet och kan lätt avlägsnas ur lösningen.
Inga trevärda lantanider men något europium
följer med; varken detta element eller samarium
fälls ut fullständigt.
Huruvida samma metod kan tillämpas på
ytterbium tycks hittills inte ha undersökts
experimentellt, men då elektrodpotentialen för
Yb3+ —* Yb2+ -fe är lägre än för Sm3+ —*
Sm2+ -f- e, bör ytterbium kunna reduceras på
samma sätt. Emellertid är ytterbium-II-klorid
liksom europium-II-klorid mycket mer löslig i
alkohol-dioxan än samarium-II-klorid. Denna
svårighet bör dock kunna kringgås genom
tillsats av sulfatjoner som ger svårlösligt
ytter-bium-II-sulfat.
Om en blandning av lantanidklorider reduceras
med metalliskt kalcium under lämpliga
betingelser (i smälta), får man en legering av lantanider
som inte innehåller någon av de potentiellt
tvåvärda. Detta är i och för sig en betydelsefull
separering, men metoden kan ge ännu värdeful-
lare resultat i kombination med andra
förfaranden.
Ett samarium-europium-gadoliniumkoncentrat
kan sålunda lätt erhållas genom fraktionerad
kristallisation av lantanidmangannitrat.
Separering av de tre utskilda elementen är emellertid
besvärlig om man använder tidigare kända
metoder, såsom jonutbyte, men om
kloridbland-ningen reduceras med kalcium, erhålles ren
gadoliniummetall som lätt kan skiljas från
slaggen av samarium-II-, europium-II- och
kalciumklorid. Samarium och europium kan sedan
skiljas från varandra enligt amalgammetoden. Hela
separeringen kan visserligen utföras enligt
denna, men reduktion med kalcium möjliggör arbete
i mycket större skala, därför att de reagerande
ämnena är i koncentrerad form.
Jonutbyte
Jonutbytesteknikens (Tekn. T. 1953 s. 487)
användning vid separering av lantanider har
utvecklats i USA i samband med
atomenergiprojektet (Tekn. T. 1951 s. 258). Lantaniderna tas
upp av jonbytare i ordning efter växande
atomnummer (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu osv.), men vid
närvaro av t.ex. citronsyra är ordningsföljden
omvänd. Detta förhållande har man utnyttjat
vid en teknik, bestående i eluering av i en
jon-bytarpelare bundna joner med lösningar som
(liksom citronsyra) ger komplex med dem.
Har t.ex. Ce3+-joner tagits upp av jonbytaren
och man eluerar med en
ammoniumcitratlös-ning, vars pH är nätt och jämnt tillräckligt för
komplexbildning, sker ett jonutbyte enligt
formeln
3(NH4+)Z +Cea^ 3(NH4)a + (Ce3+);
där index l betecknar joner i lösning och a i
jonbytaren bundna joner. Vidare uppstår en
jämvikt med citratjoner (Cit)
Ce3+ +3 H2Cit- Ce(H2Cit)3
Separering av lantanider genom jonutbyte
beror tydligen till stor del på förhållandet mellan
jonernas tendens till komplexbildning och
jon-bytarens förmåga att hålla kvar dem. Man har
också funnit att när komplexföreningens
stabilitet ökas i förhållande till
lantanidjon-jonbytar-komplexets behöver man inte gå så nära jämvikt
för att ernå god separering, dvs. man kan
använda större flythastighet i jonbytarkolonnen.
Vidare möjliggör användning av starkare
komplexbildande elueringsmedel införande av
skiljande element i systemet. Använder man
t.ex. ett salt av etylendiamintetraättiksyra
(HOOCH2C) 2NH2CH2CH2NH2 (CH2COOH) 2 som
elueringsmedel och för in manganjoner i
systemet, elueras metallerna i ordning Sm, Nd, Mn,
Pr, La, så att praseodym kan skiljas mycket
snabbt och fullständigt från neodym. På analogt
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
