Extraction of Rh(III) from hydrochloric acid by protonated NTAamide(C6) and analogous compounds and understanding of extraction equilibria by using UV spectroscopy and DFT calculations

UV分光とDFT計算を指針としたNTAアミドと関連化合物による塩酸溶液からのRh抽出

佐々木 祐二  ; 金子 政志   ; 伴 康俊  ; 木下 了磨; 松宮 正彦*; 新奥 孝太*; 城石 英伸*

Sasaki, Yuji; Kaneko, Masashi; Ban, Yasutoshi; Kinoshita, Ryoma; Matsumiya, Masahiko*; Shinoku, Kota*; Shiroishi, Hidenobu*

NTAアミドと関連化合物によって塩酸溶液からRhの抽出を行った。我々はここでRh-塩化物アニオンとプロトネートしたNTAアミドによるイオン対抽出を利用した。本抽出系で最大16のRh分配比を得た。調製時のRh錯体の存在割合が異なると、水分子-塩素イオンの交換速度が遅いために、Rh分配比は変化しうる。Rh-Cl錯体のUVスペクトルで504nmの最大吸収波長を持つときに最も高い分配比を示した。DFT計算から、この時水相に存在するRh錯体をRhCl(HO)とRhCl(HO)と推測した。NTAアミド濃度に対する抽出分配比の傾きの解析結果から、1:1反応で抽出されること、及び85mMのRhを有機相に抽出できることを確認した。

Extraction of Rh from HCl can be performed by NTAamide(C6) (hexahexyl-nitrilotriacetamide) and other related compounds into n-dodecane. We use ion-pair extraction of anionic species of Rh-chloride and protonated extractant. Rh behave as anion in hydrochloric acid and the tertiary nitrogen atom in extractant may be protonated to produce the quaternary amine in acidic condition. From the present work, the maximum distribution ratio of Rh(III) is 16. The D(Rh) values are changeable during preparation of the aqueous solutions because different Rh-Cl-HO complexes are formed in HCl media and show the slow exchange rate between Cl and HO. Using the UV spectrum, Rh-chloride solution having the peak of spectrum at 504 nm can be extracted effectively, where RhCl(HO) and RhCl(HO) exist mainly from DFT calculation. Stoichiometry of one-one complex of Rh and NTAamide is obtained from slope analysis, and 85 mM of concentrated Rh ion can be extracted.