Смола CU - TrisKem International

ОПИСАНИЕ ПРОДУКЦИИ
Смола CU
Область применения
- Выделение меди
Упаковка
Порядковый N°.
CU-B25-A, CU-B50-A,
CU-B100-A, CU-B200-A
CU-B10-S, CU-B25-S,
CU-B-50-S
Форма
Размер частиц
25г, 50г, 100г и 200г флаконы со смолой CU
100-150 мкм
10г, 25г и 50г флаконы со смолой CU
50-100 мкм
Физико-химические свойства
Плотность: 0,38 г/мл
Емкость: 3 мг Cu/г смолы CU
Условия эксплуатации
Рекомендуемая температура эксплуатации: /
Загрузка смолы в колонки : смола CU обладает гидрофобными свойствами. Загрузка колонки
облегчается при использовании вакуумной системы (см. методику TKI-CU01).
Скорость течения жидкости: Сорт А: 0.6 – 0.8 мл/мин. Возможно использование под вакуумом или
давлением для смолы сорта А: скорость пропускания при сорбции и десорбции – 1 мл/мин, при
промывке – до 6 мл/мин
Хранение:
В сухом темном месте, T<30°C
Для дополнительной информации см. литературный обзор.
Методики
Ссылка
Описание
Матрица
Анализируемые
Носитель
элементы
TKI-CU01-V1.0
Выделение изотопов Cu из
облученных мишеней
Облученные Ni
или Zn мишени
Изотопы Cu
TRISKEM INTERNATIONAL
ZAC de l’Eperon – 3, rue des Champs Géons – 35170 Bruz – FRANCE
Tel +33 (0)2.99.05.00.09 – Fax +33 (0)2.23.45.93.19 – www.triskem.com – email : [email protected]
SAS au capital de 40.000 euros – SIRET 493 848 972 00029 – APE 2059Z – TVA intra communautaire FR65 493 848 972
Насыпная
масса
10/12/2015
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
минеральными кислотами с концентрацией
выше 0,1M.
Основным
применением
смолы
CU
является выделение изотопов Cu (напр. Cu-64)
из облученных мишеней (как правило, Zn или
Ni мишеней). Соответственно, помимо более
высокой селективности к Cu по сравнению с Ni
и Zn, смола должна также обладать сильной
устойчивостью
к
мешающему
влиянию
больших количеств Zn и Ni. На рисунках 2a и
2b показано влияние Zn и Ni на экстракцию Cu.
Видно, что даже в больших количествах эти
элементы лишь незначительно мешают
поглощению Cu из HCl при pH=2; даже при
соотношении 1г Ni или Zn на г смолы CU
значение DW(Cu) остается более 1000.
СМОЛА CU
Смола CU, используемая для выделения
меди, основана на экстракционной системе,
специфичной к меди.
На рисунках 1 a-c отражено экстракционное
поведение смолы Cu по отношению к
нескольким
различным
элементам
в
зависимости от кислотности в трех разных
кислотах.
Рис 1a: DW для Cu и некоторых элементов на
смоле Cu в HCl при различных значениях pH (1).
Рис. 2a: DW для Cu на смоле Cu в HCl при pH=2 в
присутствии различных количеств Ni (1).
Рис. 1b: DW для Cu и некоторых элементов на
смоле Cu в HNO3 при различных значениях pH (1).
Рис. 2b: DW для Cu на смоле Cu в HCl при pH=2 в
присутствии различных количеств Zn (1).
Метод выделения Cu из Ni и Zn мишеней
был оптимизирован на модельных растворах
мишеней (1). Были испытаны 2 типа растворов:
модельные растворы Ni мишеней (содержащие
по 10 мкг Cu, Co, Zn и 200 мг Ni в 5 мл HCl при
pH=2) и модельные растворы Zn мишеней
(содержащие по 10 мкг Cu, Co, Ni и 200 мг Zn в
5 мл HCl при pH=2); результаты испытаний
представлены на рисунках 3a и 3b. Для обоих
модельных
растворов
Ni,
Zn
и
Co
количественно удаляются из колонки при
пропускании пробы и промывке, тогда как Cu
Рис. 1c: DW для Cu и некоторых элементов на
смоле Cu в H2SO4 при различных значениях pH (1).
В целом обладает высокой селективностью
к Cu на фоне всех испытанных катионов,
включая Ni и Zn. Cu поглощается очень
эффективно при значениях рН более 2, тогда
как она может быть легко элюирована
2
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
извлекается с высоким выходом в элюат 1 –
1.5 мл 8M HCl (2,3).
Рис. 4: Оптимизированный метод выделения Cu
(2, 3).
В таблице 1 представлены средние значения
коэффициентов очистки, получающихся при
использовании данного метода
Таблица 1: Коэффициенты очистки от некоторых
элементов (3)
Рис. 3a: Изучение элюирования, 350 мг смолы CU,
модельный раствор Ni мишени, разделение с
использованием вакуума (2).
Элемент
Коэффициент очистки
Ni
> 20000
Zn
> 40000
Ga
> 10000
Co
> 30000
Au
> 30000
Полученные суммарные коэффициенты
очистки высоки. Химический выход Cu
составляет порядка 90% в 1 мл 8M HCl и >
95% в 1,5 мл 8M HCl; таким образом, Cu почти
количественно переходит в очень маленький
объем.
С учетом высокой стоимости некоторых
мишенных материалов, таких как, например,
изотопно обогащенный Ni-64, очень важно
достичь количественной регенерации этих
материалов. Как показано на рисунках 3a и 3b,
практически 100% Ni остаются в растворе
после пропускания пробы через смолу и после
первой промывки. Таким образом, Ni может
быть количественно извлечен в маленький
объем, что легко позволит его дополнительно
доочистить в случае необходимости.
Для некоторых применений элюат Cu может
оказаться слишком закисленным; в таких
случаях (вместо выпаривания фракции с Cu и
растворения остатка в более подходящем
растворителе) возможна конверсия элюата с
помощью маленькой анионообменной колонки.
Метод конверсии схематично изображен на
рис. 5.
Помимо конверсии Cu элюата из
сильнокислой среды в слабокислую или
нейтральную, в результате данной операции
происходит дополнительное концентрирование
Cu и очистка от Ni, Zn, Au и органических
загрязнений.
Рис. 3b: Изучение элюирования, 350 мг смолы CU,
модельный раствор Zn мишени, разделение с
использованием вакуума (2).
В ходе дальнейшей оптимизации условий
элюирования была разработана методика,
представленная на рисунке 4 (2). Методика
может быть реализована при повышенных
скоростях
пропускания
(например,
с
использованием вакуумной системы), что не
повлияет на результат. Пропускание пробы и
элюирование Cu может быть осуществлено со
скоростью ок. 1 мл/мин, промывка колонки – со
скоростью до 6 мл/мин; таким образом,
последняя фракция Cu может быть получена
за 3 – 5 минут.
3
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Библиография
•
(1)
(2)
Рис. 4: Операция конверсии с помощью анионного
обмена (2, 3).
Также
была
изучена
возможность
использования данного метода для других
матриц и процессов [3]. Было показано, что Cu
количественно экстрагируется из 10 мл
подкисленной (pH=2.3) морской воды. Затем
Cu элюировали 1 мл 8M HCl с выходом более
95%, полученная Cu фракция была очень
чистой (рис 5.).
(3)
Рис. 5: Изучение экстракции Cu из меченной пробы
морской воды (3)
4
C. Dirks, B. Scholten, S. Happel, A.
Zulauf, A. Bombard, H. Jungclas:
Characterisation of a Cu selective resin
and its application to the production of
64Cu.
Accepted
manuscript,
J
Radioanal.
Nucl.
Chem,
DOI
10.1007/s10967-010-0744-9,
(2010)
Eichrom Referenz: T-DC110.
C. Dirks, S. Happel: Characterization of
a Cu selective resin and its application
to the production of Cu-64. Presentation
at the TrisKem International users group
meeting, 14/09/2010, Chester (UK);
available online: http://www.triskeminternational.com/iso_album/ugm_chest
er_10_dirks_happel_cu_resin.pdf
Diploma
thesis
C.
Dirks:
Charakterisierung eines extraktions
chromatographischen
Harzes
zur
selektiven Kupfer Trennung. PhilippsUniversity Marburg December 2010.