양이온 교환수지에 대한 희토류 원소의 흡수에 미치는 Coion 의 영향

To understand the abnormal absorption behavior of rare earths in cation exchange resins, the absorption for Ce(III), Tb(III) and $Cl^-$ ions in Dowex 50W-X2 have been investigated by spectrophotometry in the concentration range of $1{\sim}12$ M HCI and $HCl-HClO_4$ mixed solutions. The amount of $Cl^-$ ion absorbed shows that the ratio of amount of $Cl^-$ ions to that of rare earths does not exceed 10% in the concentration range of $6{\sim}8M$ HCl and decreased gradually to 3% at 2M HCl and 6% at 12M HCl. The ratio is further decreased with the fraction of $HClO_4$ in $HCl-HClO_4$ mixed solutions and the decrease is presumably due to the weak tendency to form a complex between rare earths and $Cl^-$ ions in a cation exchange resin. The effect of $ClO_4^-$ is expected to play a more important role than that of $Cl^-$ ions in the large absorption of rare earths. 희토류 양이온이 4M 이상의 염산과 과염소산 용액에서 양이온 교환지수에 예상보다도 큰 흡수를 나타내는 현상을 알아보기 위하여, $1{\sim}12M 염산 또는 염산-과염소산 혼합용액에서 Dowex 50W-X2 양이온 교환지수에 흡수되는 Ce(III), Tb(III) 및 $Cl^-$이온의 양을 흡광분광법으로 측정하였다. 염산-과염소산 혼합용액에서 Ce(III)와 Tb(III)의 %S(흡수백분율) 값은 염산용액의 값에 비하여 모든 산농도에서 증가하였으며, 혼산중 과염소산의 분율이 증가함에 따라 과염소산만의 %S에 접근하는 것을 관찰하였다. 또 $Cl^-$ 이온의 흡수를 염산의 농도에 따라 측정해 봄으로써 수지내에서는 희토류 양이온과 $Cl^-$이온간의 착물로 존재하는 양은 많아야 흡수된 전체 희토류 이온의 10%에 불과해서 수지내에서의 이러한 착물형성이 중요하지 않은 것을 알았다. 혼산중의 과염소산 분율이 증가함에 따라 수지내 착물형성의 경향이 더욱 감소하였으므로 %S의 증가현상은 Cl-이온보다는 $ClO_4^-$이온의 영향이 더 클 것으로 예상된다.