【畢業(yè)學(xué)位論文】（Word原稿）酰胺類萃取劑和氮雜冠醚對(duì)U(VI), Th(IV)和Sr(II)的萃取性能研究

蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 第一章 緒論 題依據(jù)及研究意義 在討論核能、環(huán)境和安全等問(wèn)題時(shí)，如何處置從核電廠卸出的乏燃料， 一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。 目前，全世界每年產(chǎn)生的乏燃料數(shù)量超過(guò) 1萬(wàn)噸重金屬 （ ，截至到 2002年底累計(jì)產(chǎn)生的乏燃料總量已達(dá) 25 萬(wàn) 中大部分仍貯存在水池或干式貯存設(shè)施中 1。 怎樣處置這些放射性強(qiáng)、毒性大的乏燃料，長(zhǎng)期存在著爭(zhēng)議 2分歧主要集中在經(jīng)濟(jì)性、安全性和核擴(kuò)散這幾個(gè)方面。于是，不同的國(guó)家制定出了適應(yīng)各自戰(zhàn)略需求的技術(shù)路線；一種是采取開(kāi)放式或 稱“一次通過(guò)”式燃料循環(huán)，即將乏 燃料在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的貯存后， 最終 將 廢物直接深埋在地質(zhì)處置庫(kù)中，以防止乏燃料中钚的擴(kuò)散； 由于乏燃料中包含有幾乎所有的放射性核素，要使所有放射性核素在處置過(guò)程中衰減到低于天然鈾礦的放射水平，將需要 100萬(wàn)年以上。所以這種方式對(duì)核能的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成極大威脅。 另一種是 采用閉合式燃料循環(huán)，即對(duì)乏燃料進(jìn)行化學(xué)處理（或稱后處理，以區(qū)別于 核燃料在進(jìn)入反應(yīng)堆前的化學(xué)處理），從中回收總量占 96%左右的鈾和 1%左右的钚，并通過(guò)再循環(huán)加以充分利用，而只占總量 3%左右的長(zhǎng)壽命裂變產(chǎn)物和次錒系核素（镎、镅、鋦等）才作為高放廢物經(jīng)玻璃固 化后做最終的地質(zhì)處置。 由于玻璃固化體中含有次錒系元素和裂變產(chǎn)物，其長(zhǎng)期的放射性危害仍然存在 7。 兩種技術(shù)路線中，前者是美國(guó)卡特政府 1977 年的決策，后者是英、法、德、俄、日等國(guó)家堅(jiān)持不變的政策。 越來(lái)越多的人們傾向于后一種方式，即乏燃料后處理和鈾钚再循環(huán)的技術(shù)路線，因?yàn)椴贿@樣做，全世界已探明的鈾 礦 資源在不到一百年 就會(huì)枯竭，核裂變能利用的可持續(xù)發(fā)展就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。況且，在不斷再循環(huán)中使用 的钚要比分散埋在各廢物處置庫(kù)中的钚更容易控制和管理，從而很難 搞非法的核擴(kuò)散。尤其隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，相信不久的將來(lái)，可以通過(guò)嬗 變技術(shù)把那些后處理過(guò)程中分離出來(lái)的裂變產(chǎn)物和次錒系核素“焚毀”，使之轉(zhuǎn)變?yōu)槎虊勖蚍€(wěn)定核素，從而大大減蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 少或消除放射性對(duì)環(huán)境的危害，使核能變得更加清潔。 化學(xué)分離是核燃料后處理廠的主要生產(chǎn)工藝，溶劑萃取 (或稱為液一液萃取 )是一種重要的傳質(zhì)單元操作 8 在現(xiàn)在看來(lái) 作為一項(xiàng)成熟的 分離 技術(shù) ,溶劑萃取不僅 用于化學(xué)及其它行業(yè)，它也成功地運(yùn)用于 核工業(yè) 的系列 生產(chǎn)中 。據(jù)報(bào)道 ,溶劑萃取 法 用于 核工業(yè) 研究的最早 的實(shí)驗(yàn) 是 1842 年在分析時(shí) 用二乙醚 作為萃取劑 萃取硝酸鈾 酰 ,使得鈾成為核工業(yè)中第一種使 用 溶劑 萃取法 而得到 提純的金屬。 1945 年在 國(guó)際原子能工業(yè)中，已經(jīng)用萃取法成功地分離了鈾、钚和其它的放射性核素。這一行為快速推進(jìn)了人們對(duì)于溶劑萃取工藝的研究，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。 溶劑萃取 法 可以根據(jù)分離對(duì)象 的化學(xué)性質(zhì) 和 對(duì) 富集 度的 要求選擇適當(dāng)?shù)妮腿┖?合理的 工藝 流程 ,因而它具有 較強(qiáng)的適應(yīng)性 、 對(duì)分離對(duì)象的高度選擇性和較高分離效率 等優(yōu)點(diǎn)。 高溫不利于 溶劑萃取 ，因而該法通常在 較低溫度 或室溫下進(jìn)行 ,因而適用于很多高溫易分解物質(zhì)的分離 。另外 ,萃取過(guò)程與其它常見(jiàn) 的 液相 分離過(guò)程 (如重力或離心沉淀、氣體吸收 、離子交換 )相比較 ,具有選擇性 好 及分離效率高、物料的處 理能力大、容易實(shí)現(xiàn) 連續(xù) 穩(wěn)定 操作、 利用 逆流操作 能達(dá)到高的去污系數(shù)、利用自動(dòng)控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)的連續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)，以及多年來(lái)積累了豐富的工業(yè) 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等 優(yōu)點(diǎn) 。與干法所用的精餾法或高溫金屬冶煉法 相比 ,溶劑萃取過(guò)程能在 常溫常壓 下 操作 、有 較低 能耗 、設(shè)備投 資也較 少 ,所以近年來(lái)溶劑 萃取法在 化學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域 中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。 由于合成的萃取劑具有高度選擇性、且能承受一定 劑量 的放射性， 溶劑 系統(tǒng)易于 實(shí)現(xiàn) 再生復(fù)用等特點(diǎn) ,使得溶劑萃取法廣泛用于原子能工業(yè)中。主要用于后處理對(duì)乏燃料中鈾，钚與裂片元素的分離，鈾，钚兩者的分離提取，還可 用于高放廢液中錒系元素的分離提取。溶劑萃取流程較多， 國(guó)際上公認(rèn) 且一直無(wú)法替代使用 的流程有 : 以磷酸三丁酯為萃取劑的 程 11。 取劑的研制及其在溶劑萃取中的作用 萃取劑在后處理的溶劑萃取中是第一要素。根據(jù)已有的有機(jī)物萃取體系的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則和理論分析探索適用于特定溶質(zhì)的未知萃取劑及新型萃取劑，對(duì)于核燃料后處理的開(kāi)發(fā)新工藝和拓寬溶劑萃取法的應(yīng)用具有重要的意義。萃取劑 的 選擇和蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 研制 ，萃取工藝和操作 條件的確定，都是開(kāi)發(fā)萃取單元操作的課題之一。萃取劑通常為有機(jī)物 ，滿足如下條件：萃取能力強(qiáng)、萃取容量大、 選擇性高、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、萃取劑的基本物性適當(dāng)，易于反萃和溶質(zhì)的回收 12。萃取劑的條件很難同時(shí)滿足，一般根據(jù)實(shí)際工業(yè)應(yīng)用的條件，綜合考慮，發(fā)揮其特殊優(yōu)勢(shì)。 由于 萃取劑的 高度選擇性，必須結(jié)合萃取劑分子的化學(xué)性質(zhì)以及被萃取金屬離子的性質(zhì)，因此 很難準(zhǔn)確 合成一種或系列能夠有較高選擇性萃取某一金屬離子的萃取劑。于是合成金屬離子萃取劑要把握好兩個(gè) 方面 ,一是了解被萃取 金屬離子的性質(zhì) ，二是滿足配位化學(xué)和溶劑 萃取中有關(guān) 的有活性基團(tuán)的 萃取劑結(jié)構(gòu)與性能 ，以及二者間的 一些定性關(guān)系 ，才可 設(shè)計(jì) 和 合成 類似結(jié)構(gòu)的 一批化合物 ,然后研究其對(duì) 所選金屬離子的萃取性能，選擇滿足最佳條件的萃取劑。 在 萃取過(guò)程中 ，被萃取的金屬離子與 萃取劑間常常 會(huì) 形成 系列 締合物 ,因此在設(shè)計(jì)萃取劑分子 時(shí) ,首先必須 分辨出能 締合成鍵 的 活性 原子或 原子團(tuán) ，如常見(jiàn)的 O, N, P, S 等活性原子 。 活性原子與生成新鍵的極性決定了新鍵的強(qiáng)度和締 合物的 化學(xué) 穩(wěn)定性 ,而 鍵的 極性 則是與取代基原子的親電性大小及鍵本身在分子中的分布有關(guān)。 在設(shè)計(jì)和合成 新萃取劑時(shí) ,人們 已經(jīng)綜合考慮了上述因素對(duì) 萃取 過(guò)程 的影響 ,并且己歸納出諸多 規(guī)律。 萃取劑的 萃取能力 主要取決于它 的 分子結(jié)構(gòu)以及其與金屬離子的配位能力。這些 特性決定了萃取劑的全部 物化 性質(zhì) ,對(duì)指導(dǎo)我們的萃取工作有實(shí)際的重要的意義 13。 劑萃取技術(shù)在錒系提取分離中的應(yīng)用研究進(jìn)展 近幾十年來(lái)國(guó)內(nèi)外用于錒系元素分離富集的新型萃取劑的 研究發(fā)展很快，已經(jīng)研究和開(kāi)發(fā)了很多種 新型萃取劑，主要有酰胺類 14亞砜類 39磷類45雙吡唑啉酮類 48 冠醚類 大環(huán)化合物 54。 胺類萃取劑 7人認(rèn)為酰 胺 類化合物的理化性質(zhì)所體現(xiàn)出來(lái)的主要優(yōu)點(diǎn)有 : 合成簡(jiǎn)便 ，耐輻照，不易水解，輻 照 產(chǎn)物完全燃燒而無(wú)固體產(chǎn)物，這類萃取劑有極性很強(qiáng)的 C O 基團(tuán)，與含磷萃取劑一樣對(duì)金屬離子有較強(qiáng)的萃取能力。但由蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 于該萃取劑分子中不含磷原子，其降解產(chǎn)物 主要為羧酸和仲胺，不影響萃取過(guò)程，可減少?gòu)U物量而不影響工藝流程 60, 61。 從 20 世紀(jì) 60 年代初 開(kāi)始 ， 2首次 提出可用二烷基取代酰胺作為錒系元素的萃取劑，并 研究了 該類 取代 酰 胺結(jié)構(gòu)對(duì)萃取性能的影響 ,且將 此類 取代酰 胺用于核 燃料循環(huán) 后處理 中鈾 钚的萃取 分離 ,并得到了很好的效 果。 20 世紀(jì) 80 年代 以來(lái) ,諸多 科研人員 ,尤其 是本國(guó)的工作 人員對(duì) 不同 類型 酰 胺進(jìn)行著大量 細(xì)致 而 深入 的研究 ,考察了不同 分子結(jié)構(gòu)及不同 影響 條件下的萃取效果， 發(fā)現(xiàn) 酰 胺 類萃取劑對(duì)所選金屬離子具有較好的萃取性能。因此， 酰 胺類萃取劑 已經(jīng)成為科研人員研究核燃料后處理萃取工藝流程的一個(gè)新方向。該類 萃取劑的 結(jié)構(gòu)對(duì)錒系元素 中四價(jià)和六價(jià)金屬離子 的萃取能力有很大的影響。以下就二取代 單酰胺 和四取代 二 酰胺作為錒 系元素 分離 萃取劑的研究進(jìn)展 進(jìn)行概述 ,并對(duì)二者的 萃取機(jī)理 ,萃取能力 ,萃取的影響因素進(jìn)行闡述 。 , 酰胺 N, 酰胺分子的結(jié)構(gòu)單元 中 O、 C、 N 三原子 是同平 面的 ,它們 之間滿足 形成 大 鍵的條件 ,生成 了 43,鍵級(jí)為 1,有 兩個(gè)電子 處于 成鍵軌道 ,另外兩個(gè)處于 非 成 鍵軌道。 N 原子 上 兩個(gè)孤對(duì)電子 被共用 ,使 得 O 原子 電子云密度增大，帶 有部分 的 負(fù)電荷 ,于是 O 原子 的配位能力 增強(qiáng)。根據(jù)結(jié)構(gòu)分析，該 類化 合物 大多是通過(guò) O 原子來(lái)實(shí)現(xiàn)締合 57, 62,但也有 少部分為 N 原子 配位的報(bào)道 63, 64。我們可以認(rèn)為該類物質(zhì)因?yàn)榫?有 O 和 N 兩個(gè)活性原子 ， 所以它們 可以通 過(guò)O 或 N 單個(gè)原子參與締合，也有可能 O, N 兩個(gè)活性原子 同時(shí)參加 締合。5曾經(jīng)較全面地考察了 二取代 單 酰 胺的 在不同條件下的 水解和輻解 性能 ,認(rèn)為 該類酰 胺具有良好的水解及 輻射穩(wěn)定性 ,且降解產(chǎn)物主要為 羧 酸和仲胺 ,這些產(chǎn)物 不 會(huì)萃取金屬離子，不 影響萃取 反應(yīng)，且能完全燃料 。如果 設(shè)計(jì)合理的酰 胺 分子 結(jié)構(gòu) ，使其輻照分解產(chǎn)物能進(jìn)入水相，將不會(huì)影響有機(jī)相離子的萃取 。沈 朝洪 66通過(guò)對(duì)系列 二取代 單酰胺萃取實(shí)驗(yàn)的研究發(fā)現(xiàn)，同系物結(jié)構(gòu)差異對(duì)輻照 穩(wěn)定性 的影響很小 ,但 當(dāng) 主鏈 位 連有 支鏈 時(shí)，可以減少萃取劑受輻照的幾率。5等研究發(fā)現(xiàn)，單 酰 胺的水 解穩(wěn)定性 也呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，當(dāng)主鏈 位 連有 支鏈 時(shí)，水解程度減小，支鏈越多，酰胺越不易水解。 二取代 單 酰 胺的萃取機(jī)理和其它含 活性氧或含磷 的中性萃取劑相似 ,通常是蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 酰 胺分子 中的電負(fù)性的活性 O 與 金屬離子絡(luò)合 配位 ,其配位方式如圖 孫國(guó)新 67等研究了 用 N, 基十八酰 胺 (萃取 U(證實(shí)了兩個(gè)酰胺分子與一個(gè)鈾酰離子絡(luò)合配位的機(jī)理 。 8認(rèn)為 硝酸濃度的不同，絡(luò)合物會(huì)有所差異。當(dāng)酸度較高時(shí)， 酰胺與 絡(luò)合物為 LL 表示酰 胺 )。 這是因?yàn)轷０?也 能部分萃取 形成結(jié)構(gòu) 為 L絡(luò)合物 。但9等 通過(guò)對(duì)萃取劑萃取硝酸的研究發(fā)現(xiàn)，硝酸濃度增大 時(shí)，還可形成 含有 L2L3其絡(luò)合物的量隨著硝酸濃度的增大而增大，絡(luò)合比也受其它萃取條件的影響而發(fā)生變化。 O U R /R /R ,尤其 是當(dāng) 主鏈上 連有取代基時(shí)，萃取劑的萃取能力影響較大。而連接在 同取代基及其長(zhǎng)短則影響萃取劑的溶解性能。通常支鏈越短 ， 萃取劑在水相的溶解度大，所以采用長(zhǎng)支鏈可以減小萃取劑在水相的溶解性 。 但是支鏈越多，空間阻力效應(yīng)會(huì)更加明顯，同時(shí)反應(yīng)的熵效應(yīng)也會(huì)更加突出，使得萃取劑的萃取能力降低，但是對(duì)與金屬離子的選擇性卻提高。各國(guó) 研究人員 對(duì)合成的不同取代基的單酰胺進(jìn)行萃取研究，效果良好 。衛(wèi)芝賢 70等 對(duì)合成的 N, N1乙酰 胺 (簡(jiǎn)稱 行萃取 研究 ，發(fā)現(xiàn)其 具有較 強(qiáng) 的萃取能力 ,且 原材料 便宜 ，有 望成為 新型 可替代的萃取劑。 水中的溶解度很小，表現(xiàn)出 弱堿性 ,在輻照及高酸性體系穩(wěn)定性好，不易分解，作為有機(jī)萃取劑揮發(fā)性很小 。在 子 結(jié)構(gòu) 中 ,存在兩個(gè)活性原子 N 和 O,由于 羰基氧原子受到 N 孤對(duì)電子的公用化 ,使得羰基氧原子 帶部分 負(fù)電荷 ,當(dāng)體系酸性較強(qiáng)時(shí)，極易結(jié)合形成陽(yáng)離子，從而與金屬離子進(jìn)行締合反應(yīng)。 蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 孫國(guó)新 71, 72等 研究了 N, 胺 ( N, ( N, (鈾，釷的萃取行為， 發(fā)現(xiàn) 連接在羰基之間的主碳鏈的長(zhǎng)度 變化對(duì)鈾 的 萃取 影響不大 ,但隨著碳鏈 的增 長(zhǎng) ,其對(duì)釷的萃取分配比下降 。 就單個(gè)物質(zhì) 言，在硝酸介質(zhì)中對(duì)鈾的萃取分配比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)釷的萃取分配比， 于是 可以 利用該萃取劑 有效的分離 U( V)。M73等 比較了用 N, 胺 ( N, 基異 丁酰 胺(萃取 鈾 (钚 (發(fā)現(xiàn) U( V)表現(xiàn)了較強(qiáng)的萃取能力 ,而 對(duì) U(有較高的 萃取 分配比，但 對(duì) V)的萃取 分配比卻很小 。 利用該萃取劑可用于鈾，钚的分離。 沈朝洪 74等 利用系列酰胺如 N, ( N, 2異戊酰 胺 ( N, N ( N, 2己 酰 胺 ( N, 2己酰 胺 ( N, 2己酰 胺 ( N, 2己酰 胺 ( 鈾 ,釷 進(jìn)行了萃取研究。發(fā)現(xiàn) 在 的 萃取劑濃度 下 ,硝酸濃度 為 4 時(shí) ,它們對(duì) 鈾 的 萃取 能力 遞減順序 為 說(shuō)明 在具有較長(zhǎng)鏈的的二取代酰胺 中隨著 連 長(zhǎng)的增加 ,對(duì) 鈾的 萃取 能力增強(qiáng) 。相同條件它們 對(duì)釷的萃取 能力 則為 明 連 N 側(cè)的 位 有支鏈，且支鏈化的程度大對(duì)釷的萃取有利，如果 增加 主鏈 羰 基 的 位的支鏈 化程度，則 不利于釷 的萃取。 于是 我們 可以 得出 如下 結(jié)論 ： N, 酰胺類萃取劑隨著主鏈 鏈長(zhǎng)的增加 對(duì)鈾的萃取能力增強(qiáng)， 而 對(duì) 釷 的 萃取 減弱 , 主鏈羰 基 的 位的支鏈 越多 使得對(duì)釷的萃取 減弱。 但 隨著 N 側(cè) 支鏈 鏈長(zhǎng)的增加 ,該類化合物對(duì) 鈾 ,釷 的 萃取 分配 比均增大 ,位 取代基越多則 有利于 其對(duì) 釷 的萃取。 當(dāng)然 酰 胺類萃取劑 也存在著自己 的缺點(diǎn) ， 是當(dāng)體系 中硝酸濃度較高，或者被萃取物的濃度較大時(shí)， 在 萃取兩相的界面處易出現(xiàn)第三相 ,尤其 以脂肪 烴 作為有機(jī)稀釋劑時(shí)更為明顯 ,因此 影響 了該類萃取劑的 工業(yè) 推廣 。為了避免 萃合物 形成三相，增加萃合物在有機(jī)相中的溶解性，必須設(shè)計(jì)出 合理的萃取劑分子， 萃取劑的種類，萃取劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)都與三相的形成密切相關(guān)。 通常易 形成三相 的酰 胺的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為主鏈羰基 位或 位 連有支鏈，且支鏈化程度越高，越易形成三相，N 的取代基碳鏈越短，易出現(xiàn)三相，且 位或 位 支鏈的影響大于 N 支鏈的影蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 響。因此 增加 酰胺 主碳鏈長(zhǎng)度 或 N 上所連 支 鏈的長(zhǎng)度 、減少 位或 位 的支鏈化程度，都會(huì)提高 萃取劑在 有機(jī) 稀釋劑 中的溶解性能 ，但是 支鏈的增長(zhǎng)也增大了萃取劑的分子量 ,太長(zhǎng)支鏈的分子 合成 相對(duì) 較難。 沈朝洪 74, 75等通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)為 ,可以選取煤油為稀釋劑，因?yàn)槊河蛯?duì)很多有機(jī) 物具有很好的溶解性能，價(jià)格便宜，閃點(diǎn) 高 。 在 煤油中加入一定量的三甲苯可以明顯改善生成三相的傾向 ， 張清軒 76等報(bào)道 ,在酰 胺體系中加入少量 萃也 可以 抑制三相的生成，并可以提高對(duì)金屬離子鈾 的萃取 能力。 8， 65等認(rèn)為體系中有機(jī)相與水相的體積 分配 也影響著第三相的生成，當(dāng)有機(jī)相 與水相 相比為 3： 1 時(shí) 萃取體系很難形成 三相。 N, N, N, N四取代二酰胺類化合物 具有與二取代單酰 胺相似 的優(yōu) 點(diǎn) ,但 對(duì)不同價(jià)態(tài)的錒系 金屬離子 有著更強(qiáng) 的萃取能力 ,因此人們對(duì) 該類萃取劑 更加關(guān)注 。四取代酰 胺結(jié)構(gòu)中 含有兩個(gè) 活性官能團(tuán) O=屬于雙官能團(tuán)萃取劑 。 主要有兩 類 : 一類為 N, N, N, N烷基類萃取劑 ； 另一類為 N, N, N, N結(jié) 構(gòu) 如下圖 R 1R 5O C ( C H 2 O C H 2 ) n C R 5O O 四取代二酰胺 四取代酰胺莢醚 酰胺類萃取劑結(jié)構(gòu) （ 1） N, N, N, N 烷基類萃取劑 7等 通過(guò) 四取代丁二酰 胺和四取代戊二酰 胺 對(duì) U( V)的萃取研究 發(fā)現(xiàn) ， 四取 代戊二酰 胺 對(duì) U( V)有 很好地萃取 能力 。 且二酰胺的降解產(chǎn)物 與單 酰 胺相似 ,產(chǎn)物均為羧 酸和仲胺 ,不 會(huì) 與金屬離子 發(fā)生締合，因而不影響萃取過(guò)程。 四取代酰 胺 對(duì)鈾 ， 釷的萃取一般為 中性絡(luò)合萃取。王友紹 78等 研究發(fā)現(xiàn) N, N, N, N (金屬鈾的萃取分配比很高。進(jìn)一步對(duì)該萃合物結(jié)構(gòu)做了 紅外光譜 分析， 發(fā)現(xiàn) N, N, N, N(鈾酰離子間為雙齒配位體，且 萃 合物結(jié)構(gòu)中 萃取劑的 配位比蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 為 1:3,由于 鈾酰 離子常見(jiàn) 為 八 配位特征，考慮 萃取劑的 三雙齒 配位 ， 在甲苯 作為稀釋劑的萃取體系中 直接配位 ,只是 形成 結(jié)構(gòu)為 3合物 ,紅外光譜中 羰 基 吸收峰的 消失 ,也證實(shí)了配合物的結(jié)構(gòu)。 其配位方式如圖 O U 2R H 2 配位方式 和二取代酰 胺相似 ,四取代酰胺的萃取能力與其結(jié)構(gòu)也有著密切的 關(guān)系。通過(guò)對(duì)孫國(guó)新 79等 所 研究的 N, N (王友紹 78等研究的 N, N, N, N (取 U(比實(shí) 驗(yàn)發(fā)現(xiàn) ,二取代的單酰胺 四取代的二酰胺 少了 第 三相 的生成 。 但它們與 配位機(jī)理 也 有差別 ,位時(shí)一個(gè)羰基靠近了 鈾原子 ，另一個(gè)遠(yuǎn)離鈾原子 ,形成了 不規(guī)則的， 稍有變形的六元環(huán)。 直接配位 ,由鈾酰 離子 常見(jiàn)的八配位特征以及萃 合物的紅外光譜 分析 可知， 這使得U(合物為八配位不規(guī)則六角雙錐構(gòu)型 ,說(shuō)明配 合物中 雙齒配體。王漢章 80等報(bào) 道了四取代丙二酰 胺 和丁二酰胺鈾酰 配合物的 晶體 結(jié)構(gòu) ,配合物分子中具有直線結(jié)構(gòu)的鈾酰 離子與 6 個(gè)氧原子配位 ,其中 4 個(gè)來(lái)自硝酸根 ,另外 2個(gè)來(lái)自羰基。雖然空間效應(yīng)不大，但兩個(gè)羰基與鈾原 子的距離卻并 不相等 ,可能是丙二?；羌艿南拗扑?的。譚旭芳 81等通過(guò) N, N, N, N U( 萃取研究發(fā)現(xiàn) ， 萃合物 仍為 八配位的不規(guī)則六角雙錐結(jié)構(gòu) ，說(shuō)明是單分子雙齒配位。在該體系中，硝酸也參與配位， 在低硝酸濃度時(shí) ,配合物主要為 較高硝酸濃度時(shí) ,體系中 的配合物不僅有 有 和 (在。因此 不同的 酸度對(duì) 萃取劑的萃取能力有一定的 影響。 （ 2） N, N, N, N在四取代二酰胺類萃取劑中，酰胺莢醚由于其 優(yōu)越的萃取性能而受到人們的蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 極大關(guān)注。 莢醚通過(guò)具有柔性的醚氧鍵相連，醚氧鍵不含有取代基， 醚氧鍵的柔性及鍵上氧原子的配位作用使得莢醚 類 二酰胺對(duì)三價(jià)錒系 , 三價(jià)鑭系等元素的萃取能力大 大優(yōu)于 普通二酰胺 82, 83 。 由于 莢醚主碳鏈上含氧而不含取代基 ,對(duì)三價(jià) 莢醚 類萃取劑較易合成 ,所用 試劑成本低廉 ,耐熱性及輻照穩(wěn)定性好 ,水溶性小。選用合適的稀釋劑時(shí)可以克服 n(度高時(shí)出現(xiàn)第三相的缺點(diǎn) ,正辛醇 從 元素極有潛 力的稀釋劑。 丁頌東等 84進(jìn)行了 N, N, N, N 3戊二 酰胺對(duì)鈾釷 的萃取 性能 研究。劉偉生 85等報(bào)道了 N, N, N, N3,6辛二酰 胺 ( 硝酸鈾 酰萃合物固體結(jié)構(gòu)的情況 。這類萃取劑是將 其中一個(gè) 烷基換成醚基 ,提高了配合物在許多有 機(jī)溶劑中 的溶解性能 ,減小了 水溶性 ,從而 不易形成 三相。此 外 ,莢醚類 萃取劑 能很好的萃取鈾， 對(duì) 鈾 ， 釷 具有很高的萃取分離因子 。 丁頌東 84等 通過(guò) N, N, N, N 3戊二酰胺對(duì) 鈾， 釷 的 萃取研究發(fā)現(xiàn)，該萃取劑對(duì)釷的 萃取能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 對(duì) 鈾 的萃取 ,它 們的配位數(shù)均為 1： 1，萃合物 分子式為 L、 L 。譚干祖 86等 也 報(bào)道 了 用 系離子 (的研究，當(dāng) 體系中加入 萃劑 時(shí) ,二者的分離因子 可達(dá) 很好的萃取 鈾酰 ,萃合物的結(jié)構(gòu) 分 析表明 ，兩個(gè)活性 氧 (羰基 及醚基 )均參與了 絡(luò)合 配位 ,四齒配體 ,形成類環(huán)狀配位結(jié)構(gòu)。莢醚萃取能力很強(qiáng)的原因在于其 存在著多個(gè) 活性原 子 N， 羰基 ，這些 原子 提供了 共軛體系，共軛 效應(yīng)使得羰 基氧 的 負(fù)電性增強(qiáng)， 氧原子的給電子能力 增強(qiáng) ,醚 基上的氧有孤對(duì)電子 ,也 可以參與成鍵 ,同時(shí) 烷基的空間自由轉(zhuǎn)動(dòng)能力強(qiáng) ,減小了空間位阻對(duì)莢醚結(jié)構(gòu)的影響，較易與金屬離子配位。從莢醚的 配位方式 就 可以看出 ,該類萃取劑形成的配合物 穩(wěn)定性 更好，化學(xué)降解性和輻照 分解性 更低 ,對(duì)錒系元素的萃取分離因數(shù)更高 。 文獻(xiàn) 87道了三種酰胺莢 醚萃取劑 N, N, N, N3戊二酰 胺( N, N, N, N3戊二酰 胺 ( N, N, N, N3, 6辛二酰 胺 (硝酸介質(zhì)中 對(duì)镅 (銪 (萃取情 況 。綜合比較表明 ,用前景。 這類萃取 劑 在萃取三價(jià)錒系和鑭 系元素 時(shí)酸度可適當(dāng)蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 放寬， 但 該 類 萃取劑 在 模擬高放廢液的分離實(shí)驗(yàn)中觀察到 ,由于體系酸度較強(qiáng)，n( 分配比太高 ,形成的萃合物比較穩(wěn)定，反萃相當(dāng) 困難 。 另外 ,使用 高濃度的萃取劑 形成了明顯的第三相，且長(zhǎng)時(shí)間放置也不易 澄清分層 。 對(duì) 合物 可見(jiàn)光譜的研究表明 ,在一定 酸度范圍內(nèi) ,金屬離子與萃取劑的 配位環(huán)境沒(méi)有發(fā)生變化 ,即萃取機(jī)理 仍然不變。紅外光譜測(cè)量進(jìn)一步證實(shí) ,莢醚在萃取硝酸和金屬離子時(shí) ,莢醚的結(jié)構(gòu)不同，羰 基和 醚氧鍵具有不同的成鍵情況 。 雖然 羰 基 都能與被萃物 絡(luò)合 ;但當(dāng) 莢醚 所含的 碳鏈較短 時(shí) ,萃取 硝酸 時(shí)醚氧鍵位移較大 ,萃取金屬離子時(shí)醚氧鍵位移較小 ; 當(dāng) 莢醚 所含的碳鏈較長(zhǎng)時(shí) ,萃取 硝 酸時(shí)醚氧鍵位移較小 ,萃取金屬離子時(shí)醚氧鍵位移不明顯。 啶酰胺類萃取劑 繼酰胺莢醚類萃取劑之后，人們又發(fā)現(xiàn)了另一 類萃取體系是吡啶酰胺和吡啶二酰胺 如圖 類萃取劑對(duì)錒 別是對(duì) 镅的萃取能力優(yōu)于銪，在有其它協(xié)同萃取試劑和合適的稀釋劑存在下，分離因數(shù)可達(dá) 10 以上，但缺點(diǎn)是該類萃取劑在常見(jiàn)的有機(jī)溶劑中溶解度很小，所以影響了它的萃取性能，且當(dāng)萃取劑濃 度較大時(shí)容易出現(xiàn)三相。據(jù)報(bào)道，吡啶二酰胺 較高 的萃取能力歸結(jié)于其低堿性 。一般而言， 具有兩個(gè)酰胺基的 吡啶酰胺的萃取分離效果優(yōu)于 含一個(gè)酰胺基的單酰胺。具有芳基取代 的吡啶二酰胺在 1, 2酰胺在較寬的酸度范圍內(nèi)對(duì)鈾 (較大的萃取分配比 ，對(duì)釷的萃取能力較低，二者的分離因數(shù)可達(dá) 15 以上 91。 對(duì)于 N, N, m 的萃取效率最高 92。鄰位取代基的異構(gòu)體在重鑭系和輕鑭系之間選擇性分離上達(dá)到最佳平衡，對(duì) 萃取性優(yōu) 于輕鑭系，在2對(duì) a 的分離因子達(dá)到 16，而間位和對(duì)位取代異構(gòu)體僅為 N R 2R 2O O 單取代吡啶酰胺 雙取代吡啶酰胺 啶酰胺 結(jié)構(gòu) 蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 吡啶酰胺能從弱酸性 溶液中萃取微量錒系元素，尤其在體系中加入一些陰離子表面活性劑，如硫代琥珀酸二異辛酯，可以提高該萃取劑的萃取能力，使得其能夠從很高酸度的體系中萃取三價(jià)金屬離子，當(dāng)吡啶環(huán)上連有支鏈取代基或酰胺N 上含有烷基取代基時(shí)，吡啶酰胺的萃取效果最好。盡管如此，吡啶酰胺仍然無(wú)法 從水溶液中萃取三價(jià)的錒系離子，這是因?yàn)檫拎０吩谒嵝越橘|(zhì)中容易質(zhì) 子化造成的。如果加入一些憎水的陰離子表面活性劑，吡啶酰胺萃取三價(jià)離子就有了明顯的協(xié)同效應(yīng) 93。 愛(ài)達(dá)荷國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與俄 羅斯開(kāi)展了在 在下吡啶二酰胺衍生物可以在高酸性 (M)條件下對(duì)鑭 研究發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有 在時(shí)，二酰胺無(wú)論在高酸度還是低酸度條件下都無(wú)法萃取 旦加入 ，觀察到了顯著的協(xié)同效應(yīng)。它們的分配系數(shù)以指數(shù)形式遞增，即便加入萃取 取分配比的影響也很小。由于二酰胺比 易合成，原料低廉，加上 酰胺體系與 系的萃取效果幾乎一樣，因此 從酸性溶液中特別是高酸度下同時(shí)萃取 酰胺 /系有望成為取代有發(fā)展前景的一類萃取體系。據(jù)報(bào)道，四烷基取代的吡啶二酰胺可能會(huì)成為乏燃料后處理應(yīng)用潛力最大的萃取劑之一 94。 砜類萃取劑 亞砜類萃取劑包括了 20 世紀(jì) 60 年代發(fā)展的單亞砜與 70 年代發(fā)展的雙亞砜。這是一類中性含硫的萃取劑，具有合成 容易， 熱穩(wěn)定性好、毒性小、不揮發(fā)、不腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是有應(yīng)用前景的萃取劑之一。亞砜含有亞磺?；?和 許多金屬離子有較強(qiáng)的配位能力，在后處理中引起廣泛關(guān)注的主要原因是它的輻解產(chǎn)物對(duì)裂片元素鋯、鈮的萃取能力很弱。 20 世 紀(jì) 80 年代，朱國(guó)輝 95等系統(tǒng)研究了 二 二甲苯體系中對(duì)鈾釷的萃取研究，發(fā)現(xiàn) 樣，可以萃取鈾釷和部分裂片元素，而且分配系數(shù)高于 時(shí) 輻照穩(wěn)定性好。楊延釗 96等 則研究了石油亞砜 (不同的稀釋劑中對(duì)鈾的萃取，發(fā)現(xiàn)容易形成氫鍵的稀釋劑不利于鈾的萃取。包亞芝 97, 98通過(guò)對(duì)多種類型亞砜的萃取能力的比較發(fā)現(xiàn)，帶有 支鏈 的脂肪烴基亞砜在煤油作為稀釋劑的體系中萃取鈾的能力很強(qiáng)，輻射穩(wěn)定性好 ，其輻解產(chǎn)物對(duì)蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 鋯、鈮的萃取能力遠(yuǎn)小于 輻解產(chǎn)物。余少寧等 99究了用甲苯作為稀釋劑，以 2, 45233)為萃取劑，加入 協(xié)萃劑，在硝酸介質(zhì)中萃取鈾、釷，發(fā)現(xiàn)有協(xié)萃時(shí)效果很好，在該體系中鈾、釷的分離系數(shù)可達(dá) 1000 左右，如果以 協(xié)萃劑，分離系數(shù)為 523，單獨(dú)使用時(shí)萃取效率并不高。 雙亞砜類化合物的優(yōu)點(diǎn)與單亞砜相似，但萃取能力強(qiáng)于單亞砜。 102報(bào)道了 H2)R 為 Ph；n=2 的雙亞砜與鈾酰離子形成的配合物，經(jīng)紅外和熒光光譜證 實(shí)，通過(guò)羰基氧原子與金屬離子配位。 醚 類萃取劑 冠醚是一類具有穴狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)， 被廣泛用于堿金屬、堿土金屬和部分貴金屬的萃取研究。通常見(jiàn)到的冠醚有苯并 4（ 苯并 5（ 并 6（ 二苯并 6（ 苯并 8（ 通常采用無(wú)機(jī)酸體系 ， 且高酸度下， 冠醚 可以萃取鈾酰離子 55, 56，孔穴半徑的大小 對(duì) 冠醚的 萃取能 力影響不大。 但在低酸度條件下，冠醚 單獨(dú)使用時(shí)不萃取鈾酰離子， 只有與 基磷酸） 協(xié)萃時(shí)才可萃取，但是協(xié)萃行為取決于冠醚孔穴的大小和環(huán)上取代基的性質(zhì)。 隨著冠醚孔穴 尺寸 的增大 對(duì)鈾的 萃取分配比也升高。在 種 冠醚 對(duì)鈾酰離子的萃取中， 萃取分配比最大，不僅因?yàn)槠?有較大的冠醚孔穴 ，還由于 冠醚中存在的二環(huán)己基增大了冠醚上的氧原子電子密度，因而 增加 了 冠醚質(zhì)子化的穩(wěn)定性。 當(dāng)冠醚中的氧全部或部分 被 氮代替時(shí)得到了氮雜冠醚，氮雜冠醚因其環(huán)系中含有仲氨氮原子，與全氧冠醚相比，對(duì)過(guò)渡金屬離子和重金屬離子具有特殊的選擇絡(luò)合作用 ，且依其冠環(huán)上的 氮雜原子數(shù)量和所 含取代基與否對(duì)堿金屬或堿土金屬離 子的絡(luò)合作用效果具有很大的影響 。當(dāng) 冠醚環(huán)中的氮 原子以 仲胺基 在時(shí)，它 與雜 環(huán)上氧原子之間具有 靜電排斥作用， 使得 N 上孤電子對(duì)向軸向方向移動(dòng) ，當(dāng) H 被烴基 或別的基團(tuán)取代 后， 則 N 孤電子對(duì) 會(huì)移動(dòng)到赤道方向 。這種由于 N 上孤電子對(duì)的移動(dòng) 方向不同， 導(dǎo)致了 不同 取代基的氮雜冠醚對(duì)一些金屬離子如 鉀離子 的絡(luò)合能力出現(xiàn) 差異。在氮原子上掛接羧基 103，生色基和熒光蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 團(tuán) 104也能 協(xié)同參與對(duì)金屬離子的配合作用。 05設(shè)計(jì)合成了一系列新型的 考察了它們對(duì) K+, 金屬離子的萃取，表明冠醚對(duì) K+, 很強(qiáng)的萃取能力。 金屬離子與冠醚環(huán)絡(luò)合過(guò)程中，除了受到離子與冠環(huán)上的 O, N 原子的離子 受到金屬離子與芳環(huán) 電子作用，以及側(cè)鏈上配位基團(tuán)的作用等影響， 06等在考慮到上述作用都存在的條件下，設(shè)計(jì)合成了 1, 3離子化的杯 現(xiàn)對(duì) 很高的選擇性。 總之， 通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的研究發(fā)現(xiàn)，二酰胺 對(duì)鈾，釷萃取性能良好， 且產(chǎn)物不影響后處理，已經(jīng)成為代替 為溶劑萃 取劑的首選之一。 系列取代的二酰胺研究較多，但對(duì)于四辛基取代的長(zhǎng)酰胺以及吡啶酰胺對(duì)鈾，釷的萃取性能研究較少。 本文選擇了兩種長(zhǎng)鏈二酰胺，兩種吡啶酰胺對(duì)鈾 、 釷進(jìn)行了萃取研究。選擇了一種冠醚對(duì)鍶進(jìn)行了萃取研究，考察了不同因素對(duì)萃取能力的影響，并推測(cè)其萃取機(jī)理 。 究?jī)?nèi)容 利用 實(shí)驗(yàn)室合成的 四 種 酰胺和一種冠醚做為萃取劑， 研究 萃取劑對(duì) 鈾、釷和鍶 的 萃取 行為，考察幾種 因素（ 稀釋劑、 時(shí)間、 萃取劑 濃度、 酸度 、溫度、 鹽析劑 ）對(duì) 萃取 的影響，研究其熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)行為 ， 反萃 行為 ， 利用斜率法來(lái)推測(cè)萃合物的絡(luò)合機(jī)理 。具體研究?jī)?nèi)容如下 ： （ 1） 萃取劑 的合成及 結(jié)構(gòu) 表征 。 采用 磷酸法和 酰氯 法合成了兩種長(zhǎng)鏈二酰胺，采用 酰氯法和亞磷酸三苯酯法合成了兩種吡啶酰胺，采用縮合反應(yīng)法合成了冠醚，利用 1H 13C 高分辨質(zhì)譜、質(zhì)譜和元素分析等方法對(duì)它們的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。 （ 2） 萃取劑 的萃取及 反萃 性能的研究 。 研究 了硝酸濃度 、 萃取劑 濃度、時(shí)間、溫度、 鹽析劑 等對(duì) 萃取 用的影響。 萃取 研究 發(fā)現(xiàn) ， 溶質(zhì)在兩相中的分配 受 稀釋劑、 硝酸濃度 、 萃取劑 濃度、溫度、 鹽析劑等因素 的影響。酸度 的變化會(huì)改變 自由的萃取劑濃度， 從而影響 被萃取物 在 兩相中的分配 ； 萃取蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 劑 濃度改變會(huì) 引起萃取物分子數(shù)量的變化 ，影響對(duì) 被萃取物 的 萃取 能力；溫度影響 被萃取物 在 萃取劑中的萃取反應(yīng) ，對(duì)于吸熱及放熱反應(yīng)有著相反的影響；體系中的 鹽析劑可以改變萃取劑的質(zhì)子化程度和為體系調(diào)節(jié)酸根離子提供條件， 使得萃取劑 與 被萃取物 之間的反應(yīng)發(fā)生改變。 取 原理 研究 取的基本概念 溶劑萃取又稱液 是依據(jù)待分離物質(zhì)在兩種互不相溶的液相（有機(jī)相和水相）間溶解度的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)的傳質(zhì)分離過(guò)程。待分離物質(zhì) 從一 種 液相轉(zhuǎn)入另一 種液相，實(shí)現(xiàn)物料的 分離。 1891 年 出了分配定律闡明液 本內(nèi)容表述為，某一溶質(zhì) 不相溶的 兩個(gè)液相中時(shí)，若溶質(zhì) 在相同 的分子形態(tài) ，在給定的溫度下，兩相接觸達(dá)到平衡后，溶質(zhì) 且不隨溶質(zhì)濃度的變化而變化。這一平衡關(guān)系可以表示為： )()( 式中， 為 配常數(shù)， A(O), A(W)分別 表示被萃取溶質(zhì) 實(shí)際上 ，對(duì)于大多數(shù)的溶劑萃取體系而言 ，被萃取物質(zhì) 在兩相內(nèi) 有著相同的存在 狀態(tài) ，或 者被萃取物在體系中有極低的濃度，這兩種狀況，往往不存在。一方面，被萃取物質(zhì)由于體系內(nèi)存在的水解、解離、締合、絡(luò)合等諸多因素的影響，因此在兩相中存在多種狀態(tài)；另一方面，通常的 工藝 研究和 工業(yè) 生產(chǎn)中 都需要處理大批量的物料，被萃取物料的濃度不可能 長(zhǎng)期 處于 較低或很低濃度 。因此，在實(shí)際的萃取過(guò)程中，被萃取組分在兩相中 的濃度 比值不可能保持常數(shù)，往往是隨著被萃取組分在兩相中濃度 的變化而變化的。為此，人們引入了分配系數(shù)來(lái)表征被萃取組分在兩相中的平衡分配關(guān)系。 配系數(shù) 被萃取物在兩相中的分配行為可以理解為被 萃取物 A 在兩相中存在的多種蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文 酰胺類萃取 劑和 氮雜 冠醚對(duì) U( V)和 I)的萃取性能研究 形態(tài) ,配的總效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)定值表示在每一 相中 存在的被萃取物質(zhì)的多種 形態(tài)的總濃度。 體系的分配系數(shù)定義為 ， 在一定萃取條件下，當(dāng)體系中被萃取物 達(dá)到 萃取 平衡時(shí)， 它在 萃取相 (O)中的總濃度與 料液相 (W)中的總濃度之比，用 D 來(lái)表示 。 . .)( )(2121 分配系數(shù)表示萃取體系 在達(dá)到平衡后被萃取物 在兩相中的實(shí)際分配比例。分配系數(shù) 一般由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。只有在 比較簡(jiǎn)單的體系中， 才可能出現(xiàn) D= 的關(guān)系。在一般情況下， D，分配系數(shù) 也 并不是 一個(gè) 常數(shù)。 它隨被萃取 物初始濃度、體系的酸度、萃取劑的濃度、稀釋劑的結(jié)構(gòu)性質(zhì) 和萃取 體系的 溫度等條件的改變而變化。 從分配系數(shù)的定義 式 可知， D 值越大， 表示萃取相中 被萃取物 的總濃度越大，被萃取物也是越 容易進(jìn)入 到 萃取相中， 也表明一定條件下萃取劑對(duì)該物質(zhì)的 萃取能力越強(qiáng)。分配系數(shù)值的 大小既與被萃取物質(zhì)與萃取劑形成的絡(luò)合物在萃取相的溶解能力有關(guān)，也與影響分配平衡 的 各種 外界條件有關(guān)。萃取平衡關(guān)系隨著萃取劑組成或外界條件的改變而發(fā)生變化的規(guī)律稱為“擺動(dòng)效應(yīng)” 。利用擺動(dòng)效應(yīng)就可以控制一定的條件使被萃取物質(zhì)盡可能多的從料液相轉(zhuǎn)入萃取相，實(shí)現(xiàn) 萃取過(guò)程。 響萃取的主要因素 凡是影響金屬離子 在水溶液存在的狀態(tài)和活度系數(shù)、影響萃取劑在溶劑相的濃度和活度系數(shù) 、改變水相中自由的 及影響金屬離子硝酸鹽與萃取劑的溶劑化物在溶劑相中的活度等因素都將影響萃取過(guò)程。 釋劑的性質(zhì) 稀釋劑本身不參與萃取化學(xué)反應(yīng)，它 的主要作用是調(diào)節(jié)形成混合萃取劑的黏度、密度及表面張力等參數(shù)，使液液萃取過(guò)程便于實(shí)施 107。在一些萃取過(guò)程中，若絡(luò)合劑或助溶劑的萃水問(wèn)題成為絡(luò)合萃取法使用的最大障礙時(shí)，加入的稀釋劑可以起到降低萃取水量的 作用