Lutécium(III)-ionok megkötődésének vizsgálata kalcium-bentoniton

Abstract

Lutécium(III)-ionok kationcseréjét vizsgáltam természetes Ca-bentoniton. Az eredményeket kationcsere-izotermával, azaz a megoszlási hányados-egyensúlyi lutéciumion koncentráció függvény segítségével értékeltem. Mivel a csere heterovalens, csak a kicserélhetőségi aktív helyek számának közelítő értékét tudtam meghatározni, amit 1,8210-4 mol/g-nak találtam. Ezt az értéket a maximálisan megkötött lutéciumionok mennyiségével (2,210-4 mol/g) hasonlítottam össze. Mivel a két érték jó egyezést mutat, az aktív helyek száma reális értéknek látszik, belül van a kationcsere kapacitáson. A szilárd fázisba került lutéciumionok mennyiségét röntgenemissziós analízissel vizsgáltam. Megállapítottam, hogy a módszer érzékenysége 10-6 mol nagyságrendű, 64800s mérési idő és ±7%-os hiba mellett. A szilárd fázis REA mérései mellett a természetes lutéciumban jelenlevő radioaktív Lu-176 béta- és gamma-sugárzásának mérésével is vizsgáltam a lutéciumion mennyiségét az oldat fázisban. A béta-mérés során a kapott eredmény nem volt jól elkülöníthető a háttértől, ezért ezzel részletesen nem foglalkoztam. A gamma-mérések során a REA által is mérhető anyagmennyiséget 10-6 mol-t kevesebb mérési idővel és hibával, azaz egy óra és 0,1%-os hibával sikerült mérnem. Bár mindkét méréstechnikával sikerült meghatározni a lutéciumionok koncentrációját, a természetes lutécium radioaktív izotópjának (Lu-176) gamma-sugárzása alapján történő módszer előnye, hogy gyorsabb és pontosabb analitikai eredmény kapható.