ผลของความเข้มข้นของไตรบิวทิลฟอสเฟตในน้ำมันก๊าดต่อค่าคงที่สมดุลการสกัดอิออนธาตุหายาก

Abstract

การสกัดสารละลายเกลือไนเตรตของธาตุหายาก ที่ได้จากแร่โมนาไซต์ โดยใช้สารสกัดที่เป็นของผสมระหว่างไตรบิวฟอสเฟตกับน้ำมันก๊าด เมื่ออัตราส่วนของสารละลายเกลือไนเตรตของธาตุหายากและสารสกัด เท่ากับ 1:1 หลังจากนั้นจะสกัดกลับธาตุหายากออกจากสารสกัดโดยใช้สารละลายกรดดินประสิวความเข้มข้น 0.05 โมลาร์ ที่อุณหภูมิห้อง โดยศึกษาผลของปริมาณไตรบิวทิลฟอสเฟต และผลของความเข้มข้นของสารละลายเกลือไนเตรตธาตุหายาก ที่มีต่อค่าคงที่สมดุลการสกัดและการสกัดกลับ ภาวะสมดุลของปฎิกิริยาการสกัดและการสกัดกลับ เกิดขึ้นในเวลาไม่เกิน 1 นาทีแรกของการสกัด ซึ่งค่าคงที่สมดุลการสกัดของธาตุหายากแต่ละชนิดที่หาได้ เป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณไตรบิวทิลฟอสเฟต ซึ่งทำให้สามารถคำนวณค่าคงที่สมดุลเคมีของการเกิดปฎิกิริยาของธาตุหายากแต่ละชนิดได้ ในกรณีของค่าคงที่สมดุลการสกัดกลับซึ่งเป็นปฎิกิริยาย้อนกลับนั้น ค่าคงที่สมดุลจะลดลงแบบเอกซ์โปเนนเชียล เมื่อเทียบกับปริมาณไตรบิวทิลฟอสเฟสที่เพิ่มขึ้น และค่าคงที่สมดุลการสกัดกลับ จะมีค่ามากกว่าค่าคงที่สมดุลการสกัดที่เป็นปฎิกิริยาไปข้างหน้า เมื่อลดความเข้มข้นของสารละลายเกลือไนเตรตธาตุหายากที่จะนำมาสกัดลง ทั้งค่าคงที่สมดุลการสกัด และค่าคงที่ของสมดุลเคมี จะลดลงในอัตราส่วนที่ไม่เท่ากัน ทั้งนี้ค่าคงที่ของปฎิกิริยาย้อนกลับ ยังคงมีค่ามากกว่าปฎิกิริยาไปข้างหน้า