Kinetics and mechanism of Eu(III) transfer in tributyl phosphate microdroplet/HNO aqueous solution system revealed by fluorescence microspectroscopy

蛍光顕微分光法によるリン酸トリブチル微小液滴/HNO水溶液系でのEu(III)移動の動的機構解明

宮川 晃尚*; 草野 祐香*; 長友 重紀*; 佐野 雄一   ; 中谷 清治*

Miyagawa, Akihisa*; Kusano, Yuka*; Nagatomo, Shigenori*; Sano, Yuichi; Nakatani, Kiyoharu*

本研究では、蛍光顕微分光法を用いて硝酸溶液とリン酸トリブチル(TBP)溶液の界面におけるEu(III)抽出機構を明らかにした。HNOとTBPの濃度を変化させて抽出と逆抽出を行った際の蛍光強度変化の解析から、界面での物質移動速度定数を求め、反応機構を検討した。この結果は、1つの硝酸イオンが界面でEu(III)と反応し、TBP分子は界面反応に関与していないことを示しており、前回の研究でNaNO溶液を用いて得られた結果とは異なるものであった。このことから、水溶液中のEu(III)と硝酸イオンおよびTBPとの錯体の化学種が抽出機構に重要な役割を担っていることが示された。

In this study, we reveal an Eu(III) extraction mechanism at the interface between HNO and tributyl phosphate (TBP) solutions using fluorescence microspectroscopy. The mass transfer rate constant at the interface is obtained from the analysis of fluorescence intensity changes during the forward and backward extractions at various HNO and TBP concentrations to investigate the reaction mechanism. This result indicates that one nitrate ion reacts with Eu(III) at the interface, whereas TBP molecules are not involved in the interfacial reaction, which is different from the results obtained using the NaNO solution in our previous study. We demonstrate that the chemical species of Eu(III) complex with nitrate ion and TBP in the aqueous solution play an important role for the extraction mechanism.