DGA Resin (Normal und Branched)

PRODUKTBLATT
DGA Resin
(Normal und Branched)
Hauptanwendungsgebiete
- Americium Abtrennung
- Actinium Abtrennung
Verpackung
Bestellnummer
DN-B25-A, DN-B50-A,
DN-B100-A, DN-B200-A
DN-B10-S, DN-B25-S,
DN-B50-S, DN-B100-S,
DN-B200-S
DN-R10-S
DB-B10-S
DB-R50-S
Form
Partikelgrösse
10g, 25g, 50g, 100g, 200g Flasche DGA, normal (DN)
100-150 µm
10g, 25g, 50g, 100g, 200g Flasche DGA, normal (DN)
50-100 µm
10 2ml Kartuschen DGA, normal (DN)
10 g Flasche DGA, branched (DB)
50 2ml Kartuschen DGA, branched (DB)
50-100 µm
50-100 µm
50-100 µm
Physikalische und chemische Eigenschaften
Dichte :
0,38g/ml
Kapazität : 12 mg Eu/ml Resin DN (DGA, normal)
15 mg Eu/ml Resin DB (DGA, branched)
Konversionsfakor DW/k' : 1,75
Verwendungsbedingungen
Empfohlene T bei Verwendung: /
Flussrate :
Für s grade Resin Verwendung von Vakuum oder Druck
Lagerung :
Trocken und Dunkel lagern, T<30°C
Zusätzliche Informationen finden Sie in beigefügter Literaturstudie
Methoden*
Referenz
ACW16 VBS
ACW17-VBS
RAW04
Titel
Am_Np_Pu_Th_Cm_U in
Wasser (VBS)
Am_Np_Pu_Th_Cm_U_Sr in
Wasser (VBS)
Radium-226/228 in Wasser
(MnO2 & DGA Resin
Methode)
Matrix
Analyten
Support
Wasser
Am, Np, Pu, Th, Cm, U
Kartuschen
Wasser
Am, Np, Pu, Th, Cm, U,
Sr
Kartuschen
Wasser
Ra-226, Ra-228
Kartuschen
*entwickelt von Eichrom Technologies Inc.
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
10/12/2015
LIT
TERATUR
RSTUDIE
Resin
R
zurückg
gehalten undd kann mit 0,01M
0
HNO3
od
der 0,5M HC
Cl wieder eluiiert werden (Abb. 2).
DGA
A RESIN
Im Gegensa
atz zu unsere
en anderen Harzen,
H
die ffür
Abtrennung
g der Aktin
niden verwe
endet werde
en,
zeigt DGA R
Resin eine deutlich
d
höhe
ere Affinität ffür
Americium in salpetersaurer wie au
uch salzsaurrer
Lösung. De
esweiteren isst DGA Res
sin gut für d
die
Trennung
von
Radium/Acttinium
u nd
Calcium/Strrontium / Yttrrium geeigne
et.
Bei den unten bescchriebenen Experimentten
A Resin mit einer Korng
größe von 5
50wurde DGA
100µm verw
wendet.
Ab
bb. 2: Rückha
alt von Am(III)) auf verschied
denen Harzen
n
in Abhängigkeitt von der HNO
O3 bzw. HCl Ko
onzentration.
Abb. 1 : Zurr Herstellung von
v DGA Resin verwendete
es
Extrakktionsmittel (N,N,N’,N’-tetra--n-alkyl-3oxopentandiamide) (R=C8
8)
Der Rückhalt von U, Pu und Th in Abhängigkeit
A
t
vo
on der jew
weiligen Säuurestärke wird
w
in den
n
Abbildungen 3 dargestelltt. Diese Graphen zeigen
n
au
uch, dass mit DGA, normal die höheren
n
Verteilungskoeffizienten eerreicht werrden. Pu(IV))
ze
eigt eine hoh
he Affinität z u DGA Resin (k’> 3000))
üb
ber den ges
samten Säurrekonzentrattionsbereich..
Der Rückhalt von U und T
Th auf DGA Resin hängtt
vo
on der Säure
e, ihrer Konzzentration un
nd dem DGA
A
Resin
R
Typ (D
DGA, normaal oder DGA
A, branched))
ab
b.
Eine Kombination aus T
TEVA und DGA Resin
n
würde
w
dahe
er, in A
Anbetracht der oben
n
be
eschriebenen
n Eigenschaaften, eine Trennung derr
vierwertigen Aktiniden auf TEVA
A erlauben,,
während
w
Am und U auf DGA Resin
n abgetrenntt
werden
w
könnte
en. Von DGA
A Resin norm
mal würde U
zu
uerst mit 0,5M HNO3 undd Am dann mit
m 0,5M HCll
elluiert werden
n.
Angenommenes Extrakttionsgleichge
ewicht:
M 3  3 X   3DGA  M ( DGA) 3 X 3
M 4  4 X   2 DGA  M ( DGA) 2 X 4
mit
M = Ln, Ac und E = DG
GA (Extraktion
nsmittel) in d
der
stationären Phase und X = Cl- oder NO3Es existiere
en zwei Form
men den DG
GA Resins, d
das
unverzweigtte oder norm
male (DGA resin, norm
mal
oder N,N,N’’,N’-tetra-n-o
octyldiglycola
amide) und d
das
verzweigte (branched) (DGA
(
resin, branched od
der
N,N,N’,N’-te
etrakis-2-ethyylhexyldiglyc
colamide).
Beide Formen des DGA Re
esins zeig en
vielversprecchende Resultate für die Abtrennu ng
von Americcium. Sie ze
eigen beide nicht nur ei ne
hohe Affinität für Ame
ericium sond
dern erlaub en
2).
auch eine le
eichte Elution des Americiums (Abb.2
Americium wird zwar durch
d
Diphon
nix Resin se
ehr
gut zurückg
gehalten, lässst sich jedoch nur schw
wer
wieder eluie
eren. TRU Resin
R
hingegen zeigt ein en
guten Rü
ückhalt dess Am(III) mit eine
em
Retentionsffaktor von 10
00 in 0,5 bis 5M HNO3 u nd
ermöglicht durch Änd
derung des
s Milieus e
ein
leichtes Eluieren.
Unter
gle
eichen
Be
edingungen
sind
d
die
Retentionsffaktoren k’ auf
a DGA Re
esin jedoch 30
bis 500fach
h höher. Diiese besond
dere Spezifi tät
erlaubt eine
e selektive Abtrennung
A
des
d Am(III) u nd
unterbindet eine ein verfrühtes Durchbrech en
bedingt durrch einen scchwachen Re
etentionsfakttor
k’. Am(III) w
wird aus 5M HNO3 oderr HCl auf DG
GA
Ab
bb. 3a : Rückhalt von Pu, T
Th, U und Am in
Ab
bhängigkeit vo
on der HNO3 bbzw. HCl Konz
zentration auff
DG
GA, normal
2
LIT
TERATUR
RSTUDIE
Konzentrationen größer 1 M. Ac kann somit unterr
alpetersauren Bedingunngen (1-3 M)
M extrahiertt
sa
werden,
w
währrend Ra niccht zurückge
ehalten wird..
Im
m salzsauren
n Medium kaann die Tren
nnung in 8M
M
HCl durchge
eführt werdden (Selek
ktivitätsfaktorr
α((Ce/Ra) > 1E
E+5). In beidden Fällen wird
w Actinium
m
be
ei niedriger Säurekonzen
S
ntration eluiert.
Y//Sr Trennun
ng
Fü
ür das norm
male DGA Resin wurd
den auch k’’
Werte
W
für Y, Sr, Ca uund Ba bestimmt. Die
e
errhaltenen Ergebnisse
E
A
5
sind in Abbildung
zu
usammengeffasst. Im Geegensatz zum Sr Resin,,
weist
w
das DG
GA Resin seehr hohe k’ Werte für Y
au
uf, und fixierrt dieses weiit stärker als
s Sr, Ca und
d
Ba. Dies erla
aubt eine seelektive Enttfernung derr
Erdalkalieleme
ente währeend Y in reiner
r
Form
m
errhalten werd
den kann. Eiine Kombina
ation von Srr
Resin
R
und DG
GA Resin erlaaubt die Präparation von
n
ho
ochreinem Y-90.
Y
Abb. 3b : Rückhalt vo
on Pu, Th, U und Am in
O3 bzw. HCl Konzentration a
auf
Abhängigkeitt von der HNO
DGA, branch
hed Resin.
DGA Resin kann ebensso für die Abtrennung vvon
Radium/Acttinium
u
und
Yttrium/Strontiu
um
eingesetzt w
werden.
Ra/Ac Tren
nnung
Bei der Besstimmung von Ra-226 un
nd Ra-228 w
wird
allgemein B
Ba-133 als interner Sta
andard für d
die
Ausbeutebe
estimmung
eingese
etzt.
D
Die
Quantifizierung des Ba-133 erfolgt
e
durrch
Gammaspe
ektrometrie, die Ra-226 Aktivität wirrd,
nach Mikkromitfällung mit BaSO4, alph
haspektrometrrisch ermitte
elt. Ra-228 wird
w über sei ne
Tochter Ac--228 entweder gammasp
pektrometriscch,
oder nach
h Mikromitfä
ällung mit CeF3, durrch
Proportionalzäh ler
Messung
im
bestimmt. A
Abbildung 4 zeigt die k’ Werte für R
Ra
und Ce, (chemischess Analogon
n für Ac) in
Abhängigke
eit von der Sä
äurekonzentration.
Ab
bb.5 : k’ Werte
e in Abhängiggkeit der Säure
eko
onzentration (H
HNO3 und HC
Cl) für Sr, Y, Ca und Ba für
DG
GA, normal
In
nterferenzen
n
Abbildung 6 zeigt
z
die k’ Werte einig
ger potentielll
in
nterferierende
er Elementee (Bi, Pb, Fe
F und Cu)..
Demnach kön
nnte DGA R
Resin etwa für die Bi-Abtrennung von Interessee sein. Das Resin weistt
au
ußerdem bei niederen H
HCl Konzentrrationen und
d
üb
ber den gesamten HNO
O3 Konzentra
ationsbereich
h
ke
eine Affinität für Fe(III), A
Al, Ti und Cu
u auf (k < 2),,
Horwitz et al. konnten soogar zeigen,, dass hohe
e
Fe
e(III) Konzen
ntrationen im
m salzsauren
n Medium zu
u
eiinem starken Anstieg der k‘ Werrte von Am
m
fü
ühren (Abb. 7), ein Effekkt der von Horwitz
H
et al..
(3
3) zur schnellen Aufkonzzentrierung von
v
Am und
d
Pu aus ausg
gelaugten B
Bodenproben
n verwendett
wird.
w
Diese Robustheit
R
ggegen in Um
mweltproben
n
vo
orkommende
e Interferenzzen macht DGA sehrr
Abb.4 : k’ We
erte in Abhäng
gigkeit der Säurekonzentration
n (HNO3 und HCl)
H
für Ra un
nd Ce für DGA
A,
normal
In HNO3 w
weist Ra keine nennens
swerte Affinittät
zum DGA R
Resin auf (1 < k’(Ra) < 7).
7 Ce (und A
Ac)
hingegen besitzen k’ Werte >1000 ffür
3
LIT
TERATUR
RSTUDIE
interessant im Rahme
en der Analytik z.B. vvon
großen Bod
denproben (4
4, 5).
o
o
6
10
50-100 mm, 1 h contact time, 22(1) C
6
50-100 mm, 1 h co
ontact time, 22(1) C
10
0ppm Fe
100pp
pm Fe
500pp
pm Fe
1000p
ppm Fe
5
10
4
4
10
10
3
10
2
10
Bi
Fe
In
Ga
Tl
Bi
Al
5
10
Tl
Fe
Ga
3
10
k
k'
2
10
Al
In
1
1
10
0
10
10
0
10
-1
10
-1
10
10
-1
0
10
[H
HCl], 
1
10
-1
10
0
10
1
10
2
10
[Mettal], m
Abb.7
A
: k’ Wertte in Abhängiggkeit der Konz
zentration von
Fe und ande
eren Kationenn in HCl für DG
GA, normal
Abb.6 : k’ Werte in Abhängigk
keit der
O3 und HCl) für Bi, Pb, Fe un
nd
Säurekonzentration (HNO
Cu für DGA,
D
normal
Pourmand u
und Dauphass bestimmten Verteilung skoeffiziente
en kd von 60 Elemente auuf DGA, normal Resin in
n
batch Versuchen für verschiedene
v
e Säuren un
nd Säurekon
nzentrationen (6), die E
Ergebnisse sind in den
n
Abbildungen
n 8 – 10 zusammengefas
sst.
Abb.8 : kd W
Werte von 60 Elementen
E
auf normalem DG
GA in Salpetersäure, y-Achs
se: logarithmisscher Auftrag der kd Werte,
x-Achse
e: HNO3 Konze
entration in mo
ol.L-1 (ermittelt in 0.1, 1, 3, 6,
6 9 und 12 mool.L-1) (6)
4
LIT
TERATUR
RSTUDIE
Abb.9 : kd W
Werte von 60 Elementen
E
auf normalem D
DGA in Salzsäu
ure, y-Achse: logarithmisch er Auftrag derr kd Werte, xAchse: HNO3 Konzen
ntration in mo
ol.L-1 (ermittelt in 0.1, 1, 3, 6, 9 und 10 mool.L-1) (6)
Abb
b.11 : Elutions
sstudie 33 Eleemente, 2 mL DGA, normal
Kartuschee (6)
Lite
eratur
(1)
Horwitz E.P
P., McAlister D.R., Bond A.H., Baranss
R.E., Solvent Extrac. Ion E
Exch.,23, 219 (2005).
(2) Horwitz E.P.,, Bond A.H., B
Barans R.E., McAlisterD.R.,
M
,
27th Actinide separations C
Conferences, (2003)
(3) Horwitz, E.P
P.; et al, Solv.. Extr. Ion Ex
xch., 26(1), in
n
press (2008)
(4) Maxwell III, S. L.; Culligann, B. K., Jourrn. Radioanal..
Nucl. Chem., 270 (3), 699 (2006)
(5) Maxwell III, S. L.; Journ. Radioanal. Nucl. Chem.,,
275 (2), 395 (2008)
(6) Pourmand A,
A Dauphas N,, Talanta, 81(3), 741 – 753
3
(2010)
Abb.10 : kd Werte von 12
2 Elementen auf normalem D
DGA
0.2M
0
HF / xM HNO3 (x = 0.1
1, 1, 3, 6, 9, 12): logarithmisscher
K
((6)
Auftrag der kd Werte, x-Acchse: HNO3 Konzentration
Die Autorren führten
n darüber hinaus eine
Elutionsstud
die mit 33 Elementen auf einer 2 mL
DGA, norm
mal Kartusche
e durch. Die
e Probenaufg
fgabe
der Multi-E
Elementlösun
ng erfolgte aus
a
3M HN
NO3 /
0.2M Borsä
äure unter Ve
erwendung einer Vakuum
mbox,
die Ergebniisse und Tre
ennbedingungen sind in Abb.
11 zusamm
mengefasst.
5