Complex Formation of Uranium(VI) with Organic Phosphate Ligands in the Solvent Extraction System

국문 초록 (Abstract)

우라늄의 수용액 및 산성용액으로부터 추출제 DEPA 및 DPPA로 우라늄을 추출할 때의 메카니즘을 밝히기 위하여 추출 중에 형성되는 우라늄 착물을 분리, 유리한 후 적외선 스펙트럼, 핵자기공명 스펙트럼, 화확분석 및 분자량 측정결과 등을 이용하여 규명하였다. 우라늄은 추출과정에서 유기인산 에스테르인 추출제 DEPA 및 DPPA의 산성 수소와 이온 교환에의하여 킬레이트형의 우라늄 착물을 형성하며 DEPA의 경우 분자량이 약 $2.1{\times}10^4$인 고분자물질임을 알았다. 또한 이러한 유리된 우라늄의 착물은 추출중에 형성되는 착물과 동일함을 밝혔으며 추출제 DEPA의 경우 우라늄의 추출 분배계수는 수용액의 경우 제일 크고 산성 수용액인 경우 $H_3PO_4<H_2SO_4<HClO_4$의 순으로 증가함을 알았다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In order to elucidate the mechanism associated with the solvent extraction of uranium(VI) using DEPA and DPPA as extractant the uranium(VI) complexes formed during the solvent extraction were isolated and characterized by means of IR, NMR, chemical analysis and molecular weight determination. It has been found that uranium(VI) replaces the acidic hydrogen ions of the extractants DEPA and DPPA to form chelated polynuclear complexes, the molecular weight of U(VI)-DEPA complex being $2.1{\times}10^4$. The isolated U(VI)-DEPA complex has been found to be the same chemical species as is formed during the solvent extraction process. In case of DEPA the distribution coefficient of uranium is the largest of the pure aqueous uranium solution and is increasing for the acidic solutions in the order of $H_3PO_4<H_2SO_4<HClO_4$.