陽イオン交換膜におけるイットリウム, ランタンの分配平衡および拡散

概要

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市販陽イオン交換膜SELEMION CMVを用いてイットリウムおよびランタンの分配平衡およびドナン透析実験を行った.イットリウムおよびランタンは, 低濃度域において選択的に膜内に吸着され, そのイオン交換選択係数は通常の2価の金属イオンよりも大きく, 濃度依存性を示した.広い濃度範囲にわたる平衡実験の結果は, イットリウム, ランタンそれぞれ一つの式で良好に相関することができた.一方, 塩化イットリウム-塩酸および塩化ランタン-塩酸系について膜内拡散律速下でドナン透析を行ったところ, 溶液の濃度差基準の見かけの拡散係数は溶液濃度に大きく影響されることがわかった.また, 実験結果の一部を用いてNernst-Pianckの式によるモデル解析を行い, マルカート法により水素イオン, イットリウムイオン, ランタンイオンの膜内自己拡散係数を推算した結果, それぞれ1.1×10-10, 1.1×10-12, 4.4×10-13m2/Sを得た.これらの値を用いると, 他の実験結果をも良好に説明することができた.
社団法人化学工学会の論文