DGA Resin (Normal und Branched)
Transcrição
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