金属溶媒抽出における溶媒・希釈剤選定に関する研究

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61550706
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 原田 誠 京都大学, 原子エネルギー研究所, 教授 (90027128)
• 研究分担者: 塩井 章久 京都大学, 原子エネルギー研究所, 助手 (00154162) ; 足立 基斉 京都大学, 原子エネルギー研究所, 助手 (50027140)
• キーワード: 金属溶媒抽出 / キレート剤 / 抽出速度 / 抽出平衡 / 界面吸着 / マイクロエマルジョン / グループ溶液 / 液膜分離

研究概要

1.金属溶媒抽出の平衡論と溶媒・希釈剤設計:本研究で得られたグループ溶液モデルを、代表的な溶媒である有機リン酸やカルボン酸、ヒドロオキシオキシムの水一炭化水素間の分配平衡に適用した。前2者の分配に対する溶媒修飾炭化水素の鎖長の影響には、このモデルが適用されるが、ヒドロオキシオキシムにおける影響はこれらと挙動が異なり、この理由が炭化水素鎖長の変化によるオキシムの極性の変化に求められるものと推定した。有機リン酸を対象にヘプタン中の会合挙動を実測し、比較的大きな分子集合体の形成が見られることをX線解析法で明らかとした。現在、会合挙動と有機第二相の形成問題との関連について検討中である。
2.液液界面のモデル化及び金属抽出速度と溶媒・希釈剤設計:両親媒性分子の界面吸着の簡単化されたモデルを作成した。また、2本の炭化水素鎖からなるAOTの炭化水素希釈剤中での会合挙動を調べ、AOTマイクロエマルジョンの大きさに対する電解質濃度の影響を定式化した。また、このマイクロエマルジョンを用いた金属分離の研究を行い、金属抽出のモデルをも作成した。これら2者の知見をもとに、マイクロエマルジョンを用いて、従来の乳化型液膜操作と同様な機能をもつ液膜分離が可能であることを実証した。
3.最終年度にあたり、この研究で得られた結果を基に従来の諸研究の知見をまとめ、キレート溶媒抽出における溶媒分子の炭化水素修飾、希釈剤の選定に関して、抽出速度および抽出平衡に立脚した考え方を著書としてまとめた。

研究成果

• [文献書誌] Harada,Makoto: Journal of Chemical Engineering of Japan. 19. 196-207 (1986)
• [文献書誌] Harada,Makoto: International Solvent Extraction Conference,86-Preprint. 2. 309-315 (1986)
• [文献書誌] Harada,Makoto: Journal of Chemical Engineering of Japan. 22. 168-177 (1989)
• [文献書誌] Harada,Makoto: Journal of Chemical Engineering of Japan. 23.
• [文献書誌] Harada,Makoto: Reviews in Inorganic Chemistry.
• [文献書誌] Miyake,Yoshikazu: Reciews in Inorganic Chemistry.
• [文献書誌] Harada,Makoto: "Handbook of Heat and Mass Transfer,Vol.3"Bolvent Extraction with Chelating Agents"" Gulf Publishing Company, pp.789-882 (1989)
• [文献書誌] 原田,誠: "化学機械技術、"物質分離場設計の基本概念"" 丸善, (1989)