Extraction of lanthanide ions with an organophosphorous extractant into ionic liquids

イオン液体への有機リン酸系抽出剤を用いたランタノイドの抽出

久保田 富生子*; 小柳 裕介*; 中島 一紀*; 下条 晃司郎   ; 神谷 典穂*; 後藤 雅宏*

Kubota, Fukiko*; Koyanagi, Yusuke*; Nakashima, Kazunori*; Shimojo, Kojiro; Kamiya, Noriho*; Goto, Masahiro*

イオン液体へのランタノイドの抽出を有機リン酸系抽出剤PC-88Aを用いて行った。PC-88Aはアルキル鎖が短いイオン液体には溶解しないが、オクチル基やドデシル基のような長鎖アルキル基を有するイオン液体には溶解した。イオン液体へのランタノイドの抽出は一般有機溶媒n-ドデカンと同じメカニズム、つまりプロトン交換反応によって進行する。イオン液体で比較するとオクチル基を有するイオン液体の方がドデシル基を有するイオン液体より抽出効率が高かった。イオン液体に抽出されたランタノイドの逆抽出を検討したが、酸性溶液を用いることにより定量的な逆抽出が可能であることが明らかとなった。

Extraction of lanthanide ions was carried out with the organophosphorous extractant PC-88A dissolved in an imidazolium-based ionic liquid. PC-88A was soluble in ionic liquids having long-chain alkyl substituents such as octyl and dodecyl groups, [Cmim] and [Cmim][TFSI], although short-chain imidazolium ionic liquids could not solubilize the extractant. The extraction equilibrium observed in the ionic liquid system was similar to that in the n-dodecane system, and the extraction behavior could be explained by the same proton exchange mechanism as for the conventional organic solvent system, although the extraction efficiency was not improved. An ionic liquid having shorter alkyl chain [Cmim] showed a higher extraction ability than [Cmim][TFSI]. Stripping of the metal ions from the ionic liquids was also examined. Quantitative stripping of the metal ions was achieved by nitric acid in the [Cmim][TFSI] system.