РАДИОХИМИЯ, 2021, том 63, № 2, с. 132-138

УДК 542.61:546.65/66

ЭКСТРАКЦИЯ РЗЭ(III), U(VI) И Th(IV)

ИЗ АЗОТНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ

N-АЛКИЛ(АРИЛ)-

КАРБАМОИЛМЕТИЛФОСФИНОКСИДАМИ

В ПРИСУТСТВИИ ИОННОЙ ЖИДКОСТИ

Е. В. Шарова^в, В. А. Хвостиков^б

^а Институт физики твердого тела РАН, 142432, Черноголовка Московской обл., ул. Акад. Осипьяна, д. 2;

*e-mail: turanov@issp.ac.ru

^б Институт проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН,

142432,Черноголовка Московской обл., ул. Акад. Осипьяна, д. 6

^в Институт элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова РАН, 119334,

Москва, ул. Вавилова, д. 28

Получена 01.09.2019, после доработки 31.10.2019, принята к публикации 05.11.2019

Установлено, что экстракция РЗЭ(III), U(VI) и Th(IV) из азотнокислых растворов N-алкил(арил)кар-

бамоилметилфосфиноксидами Ph₂P(O)CH₂C(O)NHR (R = C₉H₁₉, Ph, CH₂Ph) значительно возрастает

в присутствии ионной жидкости - бис[(трифторметил)сульфонил]имида 1-бутил-3-метилимидазолия.

Эффективность экстракции изменяется в широких пределах в зависимости от природы заместителей

при атоме азота. Показано, что в системе с ионной жидкостью Ph₂P(O)CH₂C(O)NHC₉H₁₉ значиельно

превосходит свой N,N-диалкилзамещенный аналог по эффективности экстракции РЗЭ(III) из растворов

HNO₃ умеренной концентрации.

Ключевые слова: экстракция, РЗЭ(III), уран(VI), торий(IV), карбамоилметилфосфиноксиды, ионные

жидкости.

DOI: 10.31857/S0033831121020052

Известно, что бидентатные нейтральные фос-

прямым аминированием коммерчески доступного

форорганические соединения, в частности диа-

этилового эфира дифенилфосфорилуксусной кис-

рил(N,N-диалкилкарбамоилметил)фосфиноксиды

лоты соответствующими аминами [4]. Установлено,

(КМФО), обладают высокой комплексообразующей

что по эффективности извлечения Am(III) из азот-

способностью по отношению к актинидам и редко-

нокислых растворов эти соединения не уступают

земельным элементам (РЗЭ) в азотнокислых средах

своим N,N-диалкилзамещенным аналогам, суще-

и используются для извлечения и концентрирования

ственно выигрывая у них в синтетической доступ-

этих элементов в экстракционных [1] и сорбционных

ности [4]. Методами ЯМР ³¹Р, ИК спектроскопии и

[2] системах. В последнее время все больший инте-

рентгеноструктурного анализа установлено, что в

рес привлекают КМФО, содержащие вторичный

нейтральных условиях N-алкил(арил)карбамоилме-

амидный фрагмент -C(O)NHR [3]. Разработан одно-

тилфосфиноксиды образуют с нитратами РЗЭ(III)

стадийный и дешевый способ получения вторичных

комплексы с соотношением металл : лиганд как

NH-алкиламидов дифенилфосфорилуксусной кис-

1 : 2, так и 1 : 3 с бидентатной координацией фос-

лоты Ph₂P(O)CH₂C(O)NHAlk (Alk = алкил C₂-C₁₂)

форильной и карбонильной групп, в то время как

132

ЭКСТР

АКЦИЯ РЗЭ(III), U(VI) И Th(IV)

133

N,N-диалкилкарбамоилметилфосфорильные сое-

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

динения в аналогичных условиях образуют только

комплексы состава 1 : 2 [5]. Такое различие в ко-

Соединения I-III получены известным мето-

ординационных свойствах лигандов может быть

дом [4, 20]. Ионную жидкость бис[(трифторме-

связано с уменьшением стерических препятствий

тил)сульфонил]имид

1-бутил-3-метилимидазолия

в молекуле NH-алкиламидов дифенилфосфорилук-

(bmimTf₂N) (Merck), литиевую соль бис[(трифтор-

сусной кислоты по сравнению с их N,N-диалкилза-

метил)сульфонил]имида (LiTf₂N) (Sigma-Aldrich)

мещенными аналогами [5].

и 1,2-дихлорэтан марки х.ч. использовали без до-

В последнее время значительно возрос интерес к

полнительной очистки. Растворы экстрагентов и

использованию ионных жидкостей (ИЖ) в экстрак-

bmimTf₂N в дихлорэтане готовили по точным на-

ционной практике концентрирования и разделения

вескам.

органических и неорганических соединений в каче-

Распределение ионов РЗЭ(III), U(VI) и Th(IV)

стве не смешивающейся с водой фазы [6-11]. Было

в экстракционных системах изучали на модель-

показано, что экстракция актинидов и РЗЭ(III)

ных растворах

0.1-7.0 моль/л HNO₃. Исходная

растворами КМФО в ИЖ - гексафторфосфатах

концентрация каждого из элементов составляла

и бис[(трифторметил)сульфонил]имидах метилал-

2×10^-6 моль/л. Опыты по экстракции проводили в

килимидазолия - значительно возрастает по срав-

пробирках с притертыми пробками при температу-

нению с экстракцией растворами КМФО в тради-

ре 22 ± 1°С и соотношении объемов органической и

ционных растворителях [12, 13]. Растворы КМФО в

водной фаз 1 : 1. Контакт фаз осуществляли на ап-

ИЖ эффективно извлекают РЗЭ(III) также и из хло-

парате для перемешивания со скоростью 60 об/ мин

ридных растворов, в то время как в отсутствие ИЖ

в течение 1 ч, что достаточно для установления

растворы этих соединений практически не экстра-

постоянных значений коэффициентов распределе-

гируют РЗЭ(III) [14]. Для эффективного извлечения

ния (D).

РЗЭ(III) [15], а также Am(III) [16-18] из растворов

Содержание РЗЭ(III), U(VI) и Th(IV) в исход-

HNO₃ достаточно небольшой концентрации ИЖ в

ных и равновесных водных растворах определяли

органическом растворителе, содержащем КМФО.

методом масс-спектрометрии с ионизацией пробы

Это позволяет рассматривать ИЖ как компонент си-

в индуктивно связанной плазме с использованием

нергетической смеси. Ранее нами исследовано вли-

масс-спектрометра X-7 (Thermo Electron, США)

яние строения КМФО на экстракцию иов металлов

по ранее описанной методике [21]. Содержание

в присутствии ИЖ [19].

элементов в органической фазе определяли после

Цель данной работы - исследование влияния

реэкстракции раствором 0.1 моль/л оксиэтилиден-

строения NH-алкиламидов дифенилфосфорилук-

дифосфоновой кислоты, коэффициенты распреде-

сусной кислоты на их экстракционную способ-

ления элементов рассчитывали как отношение их

ность по отношению к РЗЭ(III), U(VI) и Th(IV) в

концентраций в равновесных фазах. Погрешность

азотнокислых средах в присутствии ИЖ в орга-

определения коэффициентов распределения не пре-

нической фазе. Для этого рассмотрено межфазное

вышала 5%. Концентрацию HNO₃ в равновесных

распределение РЗЭ(III), U(VI) и Th(IV) между рас-

водных фазах определяли потенциометрическим

творами HNO₃ и органической фазой, содержащей

титрованием раствором NaOH. Концентрацию ио-

бис[(трифторметил)сульфонил]имид 1-бутил-3-ме-

нов Tf₂N^- в водных растворах определяли атом-

тилимидазолия и соединения I-III, отличающиеся

но-эмиссионным методом с ионизацией пробы в

природой заместителей при атомах азота

индуктивно связанной плазме с использованием

Ph₂P(O)CH₂C(O)NHR

спектрометра ICAP-61 (Thermo Jarrel Ash, США).

R = C₉H₁₉ (I), CH₂Ph (II), Ph (III)

Проведено сопоставление эффективности экс-

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

тракции ионов металлов этими соединенияим и

КМФО Ph₂P(O)CH₂C(O)NBu₂ (IV) [19] в системах

Предварительно установлено, что растворы

с ИЖ.

bmimTf₂N в дихлорэтане не экстрагируют РЗЭ(III),

РАДИОХИМИЯ том 63 № 2 2021

134

ТУРАНОВ и др.

3.0

2.0

1.0

0.0

-1

-1.0

-2

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

-3.5

-3.0

-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

lg [HNO₃]

lg [L]

Рис. 1. Зависимость коэффициентов распределения U

Рис. 2. Зависимость коэффициентов распределения

(1, 3) и Eu (2, 4) от концентрации HNO₃ в водной фазе

Th (1, 4), U (2, 5) и Eu (3, 6) от концентрации соедине-

при экстракции растворами соединения I в дихлорэтане

ния I в дихлорэтане (4-6) и дихлорэтане, содержащем

(3, 4) и дихлорэтане, содержащем 0.1 моль/л bmimTf₂N

0.1 моль/л bmimTf₂N (1-3), при экстракции из раство-

(1, 2). Концентрация КМФО I, моль/л: 1-3 - 0.01, 4 - 0.05.

ров 3 моль/л HNO₃.

U(VI) и Th(IV) из азотнокислых растворов (величи-

ИЖ при увеличении [HNO₃] может быть снижение

ны D не превышают 10^-2). Однако при экстракции

концентрации аниона Tf₂N^- в водной фазе вслед-

этих ионов растворами соединения I в дихлорэтане,

ствие подавления диссоциации HTf₂N (K_a = 0.7

содержащем bmimTf₂N, происходит значительное

[25]) по мере увеличения кислотности водной фазы,

увеличение извлечения этих элементов в органиче-

а также увеличение концентрации нитратных ком-

скую фазу (рис. 1). Наблюдаемый синергетический

плексов извлекаемых элементов в водной фазе с ро-

эффект, по-видимому, связан с вхождением гидро-

стом концентрации HNO₃. Величина синергетиче-

фобных анионов Tf₂N^- в состав экстрагируемых

ского эффекта S = D/D₀ (где D и D₀ - коэффициенты

комплексов, приводящим к увеличению их гидро-

распределения в присутствии и в отсутствие ИЖ в

фобности по сравнению с сольватированными ни-

органической фазе) уменьшается с ростом [HNO₃],

тратами РЗЭ(III), U(VI) и Th(IV).

однако синергизм наблюдается даже в сильнокис-

Присутствие bmimTf₂N в органической фазе су-

лых средах (рис. 1).

щественно изменяет характер зависимости эффек-

Стехиометрическое соотношение металл : экс-

тивности экстракции Eu(III) и U(VI) растворами

трагент в экстрагируемых комплексах определено

соединения I от концентрации HNO₃ в водной фазе

методом сдвига равновесия. Полученные данные

(рис. 1). В присутствии ИЖ наблюдается снижение

(рис. 2) показали, что РЗЭ(III) и Th(IV) экстраги-

D_Eu и D_U с ростом [HNO₃], которое отмечалось ра-

руются соединением I в присутствии ИЖ в виде

нее и при экстракции растворами КМФО [18, 19]

трисольватов, а U(VI) извлекается в этих условиях

и других нейтральных экстрагентов [22, 23] в ИЖ.

виде смеси ди- и трисольватов. В отсутствие ИЖ

Такой характер зависимости D-[HNO₃] может быть

КМФО I извлекает U(VI) из азотнокислых раство-

связан со снижением концентрации свободного экс-

ров в виде комплексов с соотношением U(VI) : I =

трагента в органической фазе вследствие взаимо-

действия КМФО как с HNO₃, так и с HTf₂N, присут-

1 : 1 и 1 : 2, а Th(IV) - в виде дисольватов (рис. 2).

РЗЭ(III) экстрагируются растворами соединения I

ствующей в равновесной водной фазе вследствие

заметного перехода ионов ИЖ в водную фазу [24].

в дихлорэтане из азотнокислых растворов в виде

Другой причиной снижения D_Eu и D_U в системе с

комплексов 1 : 3 и 1 : 4 [26].

РАДИОХИМИЯ том 63 № 2 2021

ЭКСТР

АКЦИЯ РЗЭ(III), U(VI) И Th(IV)

135

Таблица 1. Концентрационные константы экстракции РЗЭ(III), lgK_Ln, растворами КМФО I-IV в дихлорэтане из

растворов LiTf₂N

РЗЭ

lg K_Ln(IV) [31]

lg K_Ln(I)

lg K_Ln(II)

lg K_Ln(III)

16.70 ± 0.03

15.87 ± 0.03

14.01 ± 0.03

12.43 ± 0.03

17.05 ± 0.03

16.17 ± 0.03

14.34 ± 0.03

12.82 ± 0.03

17.19 ± 0.03

16.23 ± 0.04

14.43 ± 0.04

12.95 ± 0.04

17.16 ± 0.03

16.22 ± 0.04

14.43 ± 0.04

12.96 ± 0.04

17.24 ± 0.03

16.32 ± 0.04

14.55 ± 0.04

13.11 ± 0.04

17.14 ± 0.03

16.21 ± 0.03

14.45 ± 0.03

13.03 ± 0.03

16.83 ± 0.03

15.91 ± 0.05

14.23 ± 0.05

12.79 ± 0.05

16.61 ± 0.03

15.72 ± 0.03

14.05 ± 0.03

12.63 ± 0.03

16.32 ± 0.03

15.39 ± 0.04

13.82 ± 0.04

12.40 ± 0.04

15.96 ± 0.03

15.12 ± 0.03

13.49 ± 0.03

12.10 ± 0.03

15.61 ± 0.03

14.87 ± 0.04

13.31 ± 0.04

11.87 ± 0.04

15.30 ± 0.03

14.70 ± 0.03

13.03 ± 0.03

11.58 ± 0.03

15.04 ± 0.03

14.53 ± 0.04

12.86 ± 0.04

11.44 ± 0.04

14.84 ± 0.03

14.26 ± 0.03

12.69 ± 0.03

11.17 ± 0.03

Для сравнения эффективности экстракции

чины таких изменений эффективности экстракции

РЗЭ(III) растворами КМФО I-IV в системе с ИЖ

растворами КМФО в присутствии ИЖ.

определены величины D_Ln при экстракции из рас-

Процесс экстракции РЗЭ(III) растворами КМФО

твора 3 моль/л HNO₃ растворами этих реагентов

(L) в присутствии ИЖ в органической фазе может

в дихлорэтане в присутствии bmimTf₂N (рис. 3).

быть описан уравнением

Природа заместителей при атоме азота в молеку-

Ln^3+(в) + 3L_(о) + 3bmimTf₂N_(о)↔

лах КМФО I-III оказывает значительное влияние

↔ LnL₃(Tf₂N)_3(о) + 3bmim^+(в),

(1)

на экстракцию РЗЭ(III) этими реагентами в при-

где символы (о) и (в) относятся к компонентам си-

сутствии ИЖ. Увеличение D_Ln в ряду соединений

стемы в органической и водной фазах соответствен-

III < II < I связано с возрастанием в этом ряду до-

но, а константа экстракции выражена как

норной способности группы С=О молекулы экстра-

гента по мере снижения электроотрицательности

K_ex= [LnL₃(Tf₂N)₃]_(о)[Ln³⁺]^-1(в)[L]^-3(о)[bmimTf₂N]^-3(о)[bmim⁺]^3(в). (2)

заместителя при атоме азота. Такая же зависимость

отмечалась при экстракции РЗЭ(III) из азотнокис-

С учетом распределения ИЖ между фазами

лых растворов растворами соединениний I-III в

bmim^+(в)+ Tf₂N^-(в) ↔ bmimTf₂N_(о), K_ИЖ,

(3)

дихлорэтане [26], а также при экстракции Am(III)

растворами КМФО Ph₂P(O)CH₂C(O)NR₂ из азотно-

K_ex = [LnL₃(Tf₂N)₃]_(о)[Ln³⁺]^-1(в)[L]^-3(о)K

^–3[Tf₂N^-]^-3(в) =

кислых растворов [27].

= K_LnK_И

^-3,

(4)

Интересно отметить, что в системе без ИЖ со-

единение I несколько уступает по эффективности

где K_Ln =

[LnL₃(Tf₂N)₃]_(о)[Ln³⁺]^-1(в)[L]-3(о)[Tf₂N^-]-3(в) -

экстракции РЗЭ(III) своему N,N-диалкилзамещен-

константа экстракции РЗЭ(III) растворами КМФО в

ному аналогу IV, однако существенно превосходит

дихлорэтане из растворов, содержащих ионы Tf₂N^-,

его в присутствии ИЖ в органической фазе (рис. 3).

которая характеризует устойчивость комплексов

Соединение II с бензильным заместителем при ато-

LnL₃(Tf₂N)₃. Из этого выражения следует, что уве-

ме азота не уступает соединению IV в присутствии

личению K_ex, т.е. увеличению эффективности экс-

ИЖ в органической фазе, хотя раствор КМФО II

тракции ионов металлов растворами нейтральных

в дихлорэтане экстрагирует РЗЭ(III) из раствора

экстрагентов в присутствии ИЖ, способствует уве-

3 моль/л HNO₃ значительно менее эффективно, чем

личение координационной способности экстраген-

КМФО IV (рис. 3). Рассмотрим возможные при-

та (рост K_Ln) и снижение константы распределения

РАДИОХИМИЯ том 63 № 2 2021

136

ТУРАНОВ и др.

lg D_Ln

2.0

1.5

III

1.0

0.5

-1

0.0

-2

0.5

-3

1.0

La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

-3.5

-3.0

-2.6

-2.2

-1.8

lg [L]

Рис. 3. Экстракция РЗЭ(III) из растворов 3 моль/л HNO₃

растворами 0.05 моль/л соединения I (1, 6), II (2, 7), III

Рис. 4. Зависимость коэффициентов распределения Eu от

(4, 8) и IV (3, 5) [17] в дихлорэтане (5-8) и дихлорэтане,

концентрации соединений I-III в дихлорэтане при экс-

содержащем 0.1 моль/л bmimTf2N (1-4).

тракции из раствора 0.005 моль/л LiTf₂N.

ИЖ, например, при увеличении гидрофобности ка-

полученных данных видно, что устойчивость ком-

тионной части ИЖ, что неоднократно подтвержда-

плексов LnL₃(Tf₂N)₃ возрастает в ряду соединений

лось экспериментально [28-30].

III < II < I < IV по мере возрастания в этом ряду

Для определения констант экстракции РЗЭ(III)

донорной способности группы С=О молекулы экс-

трагента. В такой же последовательности изменя-

растворами КМФО I-III в дихлорэтане из раство-

ются эффективность экстракции РЗЭ(III) раство-

ров, содержащих ионы Tf₂N^-, рассмотрена зависи-

рами КМФО в присутствии ИЖ из нейтральных и

мость D_Ln от концентрации ионов Tf₂N^- в водной

слабокислых растворов. Например, при экстракции

фазе при постоянной концентрации КМФО I-III

в органической фазе. Угловой наклон зависимости

РЗЭ(III) из растворов 0.01 моль/л HNO₃ растворами

0.005 моль/л КМФО I-IV в дихлорэтане, содержа-

lg D_Ln-lg [Tf₂N^-] близок к 3 для всех РЗЭ(III), что

щем 0.01 моль/л ИЖ, величины D_Eu составляют 9.5,

соответствует экстракции РЗЭ(III) в виде комплек-

1.2, 0.016 и <2 × 10^-3 для КМФО IV, I, II и III соот-

сов с стехиометрическим соотношением

ветственно.

Ln : Tf₂N^- = 1 : 3.

Процесс экстракции РЗЭ(III) растворами КМФО

При этом не наблюдался переход ионов лития

в присутствии ИЖ из кислых растворов сопрово-

в органическую фазу. Стехиометрическое соотно-

ждается взаимодействием КМФО с HNO₃ и HTf₂N,

что приводит к снижению концентрации свобод-

шение Eu : L в экстрагируемых комплексах, опре-

ного экстрагента в органической фазе. Экстракция

деленное методом разбавления, для соединений

HTf₂N растворами КМФО может быть описана

I-III составляет 1 : 3 (рис. 4). Такие же стехиоме-

трические соотношения получены для всех других

уравнением

РЗЭ(III), что соответствует экстракции РЗЭ(III) из

H⁺ +Tf₂N^- + L_(o) ↔ HTf₂NL_(o),

(6)

водных растворов, содержащих ионы Tf₂N^-, рас-

а константа экстракции выражена как

творами КМФО в виде комплексов LnL₃(Tf₂N)₃.

Константы экстракции РЗЭ(III), рассчитанные по

K_HTf2N = [HTf₂NL]/([L][H⁺][Tf₂N^-]).

(7)

уравнению

Концентрационные константы экстракции

K_Ln = D_Ln[L]^3(о)[Tf₂N^-]^3(в)

(5)

HTf₂N растворами КМФО в дихлорэтане рассчита-

(где [L]_(о) - равновесная концентрация экстраген-

ны исходя из данных по зависимости коэффициента

та в органической фазе), приведены в табл. 1. Из

распределения иона Tf₂N^- от концентрации экстра-

РАДИОХИМИЯ том 63 № 2 2021

ЭКСТР

АКЦИЯ РЗЭ(III), U(VI) И Th(IV)

137

гента в органической фазе (рис. 5). Предваритель-

Таблица 2. Константы экстракции HTf₂N (K_HTf2N) и

но установлено, что в условиях эксперимента

HNO₃ (K_HNO3(1), K_HNO3(2)) растворами КМФО I-IV в

дихлорэтане

ионы Li⁺ и Cl^- не переходят в органическую фазу.

Значения K_HTf2N для соединений I-IV приведены

КМФО

K_HTf2N

K_HNO3(1)

K_HNO3(2)

в табл. 2. Из полученных данных видно, что экс-

(3.02 ± 0.18) × 10³

1.01 [27]

0.0339 [27]

тракционная способность КМФО по отношению

к HTf₂N возрастает в ряду соединений III < II <

(1.40 ± 0.07) × 10³

0.52 [26]

0.009 [26]

I < IV по мере увеличения в этом ряду основности

380 ± 21

0.29 [26]

0.003 [26]

экстрагента. В такой же последовательности изме-

III

126 ± 6

няются константы экстракции азотной кислоты

(K_HNO3(1) и K_HNO3(2)) этими соединениями [26, 27].

Зависимость D_Ln от концентрации компонен-

1.0

тов органической и водной фаз при экстракции

РЗЭ(III) растворами КМФО в присутствии ИЖ из

0.5

азотнокислых растворов может быть выражена как

0.0

D_Ln = K_Ln[L]^{3(о) исх} f ^-3[Tf₂N^-]^3(в),

(8)

-0.5

где f = 1 + K_HNO3(1)[H⁺][NO_3-]γ

+ K_HNO3(2)[H⁺]²×

III

[NO_3-]²γ4 + KHTf2N[H+][Tf2N-]) - поправка на свя-

зывание экстрагента HNO₃ и HTf₂N. Различие в

-1.0

эффективности экстракции РЗЭ(III) двумя экстра-

-1.5

гентами, например, IV и I в сопоставимых усло-

-3.2

-2.8

-2.4

-2.0

-1.6

виях, выраженное как отношение коэффициентов

lg [L]

распределения D_Ln(IV)/D_Ln(I), зависит от устой-

Рис. 5. Зависимость коэффициентов распределения

чивости комплексов LnL₃(Tf₂N)₃, экстракцион-

аниона Tf₂N^- от концентрации соединений I-IV в

дихлорэтане при экстракции из раствора 0.001 моль/л

ной способности КМФО по отношению к HNO₃ и

LiTf₂N, содержащего 0.1 моль/л HCl.

HTf₂N, а также концентрации HNO₃и ионов Tf₂N^-

в водной фазе:

тельно возрастает в присутствии ионной жидкости

D_Ln(IV)/D_Ln(I) = K_Ln(IV)K_Ln(I)^-1 f ^-3(IV) f ³(I).

(9)

bmimTf₂N. Экстракционная способность этих сое-

динений изменяется в широких пределах в зависи-

Из этого соотношения следует, что при экстрак-

мости от природы заместителей при атомах азота.

ции РЗЭ(III) из нейтральных и слабокислых рас-

В системе с bmimTf₂N эффективность экстракции

творов D_Ln(IV)/D_Ln(I) ≈ K_Ln(IV)K_Ln(I)^-1, т.е. КМФО

РЗЭ(III) из азотнокислых растворов растворами

IV в присутствии ИЖ экстрагирует РЗЭ(III) более

КМФО зависит не только от координационной

эффективно, чем КМФО I. Поскольку КМФО IV

способности этих экстрагентов, но и их способ-

экстрагирует HNO₃ и HTf₂N в большей степени,

ности экстрагировать HNO₃ и HTf₂N. Снижение

чем КМФО I, с ростом концентрации HNO₃ вели-

соэкстракции этих кислот растворами Ph₂P(O)

чина отношения f ³(I)/f ³(IV)сильно уменьшается.

CH₂C(O)NHC₉H₁₉ приводит к тому, что этот экс-

Это ведет к тому, что КМФО IV в присутствии

трагент в системе с bmimTf₂N значиельно превос-

bmimTf₂N экстрагирует РЗЭ(III) из растворов

ходит свой N,N-диалкилзамещенный аналог IV по

3 моль/л HNO₃ менее эффективно, чем КМФО I

эффективности экстракции РЗЭ(III) из растворов

(рис. 3).

азотной кислоты умеренной концентрации.

Представленные данные показали, что эффек-

тивность экстракции РЗЭ(III), U(VI) и Th(IV) из

ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА

азотнокислых растворов растворами N-алкил(а-

рил)карбамоилметилфосфиноксидов

Ph₂P(O)

Работа выполнена при финансовой поддержке

CH₂C(O)NHR (где R = C₉H₁₉, Ph, CH₂Ph) значи-

Министерства науки и высшего образования Рос-

РАДИОХИМИЯ том 63 № 2 2021

138

ТУРАНОВ и др.

сийской Федерации в рамках Государственного за-

Anal. Sci. 2003. Vol. 19. P. 1097-1098.

дания 2019 г. ИФТТ РАН, ИПТМ РАН и ИНЭОС

14. Visser A.E., Rogers R.D. // J. Solid State Chem. 2003.

РАН. Полученные в работе вещества были охаракте-

Vol. 171. P. 109-113.

ризованы с использованием научного оборудования

15. Туранов А.Н., Карандашев В.K., Баулин В.Е. // ЖНХ.

Центра исследования строения молекул ИНЭОС

2008. Т. 53, № 6. С. 1045-1050.

РАН.

16. Туранов А.Н., Карандашев В.K., Баулин В.Е. // Ради-

охимия. 2008. Т. 50, № 3. С. 229-235.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

17. Pribylova G.A. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2011.

Vol. 288. P. 693-597.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

18. Прибылова Г.А., Смирнов И.В., Новиков А.П. // Ра-

интересов.

диохимия. 2012. Т. 54, № 5. С. 435-438.

19. Pribylova G.A., Smirnov I.V., Novikov A.P.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

J. Radioanal. Nucl. Chem. 2013. Vol. 295. P. 83-87.

20. Туранов А.Н., Карандашев В.K., Яркевич А. Н. // Ра-

1. Чмутова М.K., Литвина М.Н., Прибылова Г.А.

диохимия. 2013. Т. 55, № 4. С. 314-318.

и др. // Радиохимия. 1999. Т. 41, № 4. С. 331-335.

21. Артюшин О.И., Шарова Е.В., Одинец И.Л. и др. //

2. Мясоедова Г.В. // Рос. хим. журн. 2005. Т. 49, № 2.

Изв. АН. Сер. хим. 2006. № 8. С. 1387-1394.

С. 72-75.

22. Туранов А.Н., Карандашев В.K., Баулин В.Е., Цвет-

3. Мастрюкова Т.А., Артюшин О.И., Одинец И.Л.,

ков Е.Н. // ЖНХ. 1995. Т. 40, № 11. С. 1926-1930.

Тананаев И.Г. // Рос. хим. журн. 2005. Т. 49, № 2.

23. Turanov A.N., Karandashev V.K., Khvos tikov V.A. //

С. 86-96.

Solvent Extr. Ion Exch. 2017. Vol. 35. P. 461-479.

4. Артюшин О.И., Шарова Е.В., Одинец И.Л. и др. //

24. Turanov A.N., Karandashev V.K., Sharova E.V. et al. //

Изв. АН. Сер. хим. 2004. № 11. С. 2394-2402.

Radiochim. Acta. 2018. Vol. 106. P. 355-362.

5. Шарова Е.В., Артюшин О.И., Нелюбина Ю.В.

25. Gaillard C., Boltoeva M., Billard I. et al.

и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2008. № 9. С. 1856-1862.

ChemPhysChem. 2015. Vol. 16. P. 2653-2662.

6. Артюшин О.И., Шарова Е.В., Одинец И.Л. и др. //

Изв. АН. Сер. хим. 2006. № 8. С. 1387-1394.

26. Katsuta S., Watanabe Y., Araki Y., Kudo Y.

ACS Sustain. Chem. Eng. 2016. Vol. 4. P. 564-571.

7. Visser A.E., Swatloski R.P., Reichert W.M. et al. // Ind.

Eng. Chem. Res. 2000. Vol. 39. P. 3596-3604.

27. Туранов А.Н., Карандашев В.K., Шарова Е.В. и др. //

Цветные металлы. 2012. № 3. С. 51-55.

8. Koel M. // Crit. Rev. Anal. Chem. 2005. Vol. 35. P. 177-

192.

28. Чмутова М.K., Литвина М.Н., Прибылова Г.А.

и др. // Радиохимия. 1995. Т. 37, № 5. С. 430-435.

9. Dietz M. L. // Sep. Sci. Technol. 2006. Vol. 41. P. 2047-2063.

29. Dai S., Ju Y.H., Barnes C.E. // J. Chem. Soc., Dalton

10. Mincher M.E., Quach D.L., Liao Y.J. et al. // Solvent

Trans. 1999. P. 1201-1202.

Extr. Ion Exch. 2012. Vol. 30. P. 735-747.

11. Kubota F., Baba Y., Goto M. // Solvent Extr. Res. Dev.

30. Dietz M.L., Dzielawa J.A. // Chem. Commun. 2001.

Jpn. 2012. Vol. 19. P. 17-28.

P. 2124-2125.

12. Billard I. // Handbook on the Physics and Chemistry

31. Luo H., Dai S., Bonnesen P.V. et al. // Solvent Extr. Ion

of Rare Earths. Ams terdam: Elsevier 2013. Vol. 43.

Exch. 2006. Vol. 24. P. 19-31.

Ch. 256. P. 213-273.

32. Туранов А.Н., Карандашев В.K., Яркевич А.Н. // Ра-

13. Nakashima K., Kubota F., Maruyama T., Goto M. //

диохимия. 2018. Т. 60, № 2. С. 153-158.

РАДИОХИМИЯ том 63 № 2 2021