二叔丁基苯二硫代膦酸萃取U(Ⅵ)的性能及萃合物结构OA

研究了二叔丁基苯二硫代膦酸(di(tert-butylbenzene) dithiophosphinic acid,HA)-二甲苯溶液对1.0 mol/L NaNO3溶液中U(Ⅵ)的萃取性能以及萃合物的组成和结构。分析测定了U(Ⅵ)分配比与萃取剂浓度、平衡水相酸度以及NO3-浓度的关系,确定了萃取体系中UO_(2)^(2+)在两相间的分配通过阳离子交换机理进行,萃取反应式为:U_(2,a^(2+))+2HA_(0)+2H_(a)^(+),并推算了25℃时的萃取反应平衡常数(lg Kex=-2.29±0.09)。用卡尔费休库伦法测定了有机相中负载的U(Ⅵ)与水含量的关系;通过分析不同皂化度负载有机相中U(Ⅵ)的拉曼光谱,确定了在实验条件下只生成单一的萃合物物种,并结合萃取反应机理推测了萃合物的组成为UO_(2)A_(2)·H_(2)O。从负载有机相中通过溶剂缓慢挥发法得到了与萃合物组成一致的配合物晶体。X射线单晶衍射分析的结果表明,配合物属于三斜晶系,空间点群为P1,晶胞参数为:a=11.235Å(1Å=0.1 nm),b=15.806Å,c=16.522Å;α=61.612°,β=71.670°,γ=79.875°;Z=2。配合物晶体中,每个UO_(2)A_(2)·H_(2)O配合物分子以相互独立的结构单元存在,其中两个A-均以二齿配体的形式通过各自的2个硫原子与铀酰离子在其赤道面配位,与同样在赤道面配位的1个水分子共同形成铀酰离子常见的五角双锥的配位结构。