بررسی سازوکار و توانایی استخراج یون لیتیم با استفاده از روش میکرو استخراج تشکیل حلال درجا به کمک مایع‌های یونی در محیط‌های آبی حقیقی غنی از یون منیزیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 آزمایشگاه تحقیقاتی شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آیت ا...بروجردی، کد پستی ، 69199-69737بروجرد، ایران

2 مرکز دارورسانی نانو، پژوهشکده فناوری سلامت، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، کرمانشاه

10.22036/cr.2022.285830.1143

چکیده

جداسازی آسان و گزینشی یون لیتیم از سایر یون‌های همراه خود در طبیعت مانند منیزیم به دلیل خصوصیات شیمیایی مشابه، هنوز برای محققان یک چالش محسوب می‌شود. در اینجا، از روش ساده میکرو استخراج مایعی تشکیل حلال درجا (ISFME) برگرفته از روش میکرو استخراج مایع-مایع همگن (HLLME)، به کمک مایعات یونی به عنوان فاز آلی، تشریح شده است. فاز آلی شامل مایع یونی 1-هگزیل-3-متیل ایمیدازولیوم هگزافلوئوروفسفات [C6mim][PF6] و لیگاند (عامل استخراج‌کننده) فسفر دار به نام نرمال-تری بوتیل فسفات (n-TBP) می‌باشد. برای بهینه کردن شرایط استخراج یون لیتیم، پارامترهای تجزیه‌ایی از قبیل pH محلول نمونه، مقدار مایع یونی موجود در فاز آلی، نسبت فاز آلی به آبی (O/A)، مقدار آنیون هگزافلوئوروفسفات به عنوان یون مخالف و شرایط سانتریفیوژ جهت جداسازی فازها، مطالعه و بهینه شده‌اند. در بهترین شرایط، روش توانایی استخراج حدود 95% از یون لیتیم را در حضور غلظت بسیار بالای منیزیم (حدود 100 برابر غلظت یون لیتیم) دارد. مکانیسم استخراج یون لیتیم توسط مایع یونی و همچنین نسبت استخراج فلز:لیگاند (1:1) به کمک تکنیک‌های معمولی مانند طیف‌سنجی فرابنفش-مرئی (UV-Vis) و طیف‌بینی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) بررسی شده است. همچنین، روش به طور موفقیت‌آمیزی توانست یون لیتیم را در نمونه‌های حقیقی مختلف تعیین مقدار کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Mechanism evaluation and extraction ability of lithium ion by in-situ solvent formation microextraction method (ISFME) using ionic liquids in magnesium-rich real aqueous media

نویسندگان [English]

  • Mehdi Hosseini 1
  • Aram Rezaei 2
  • Seyyed Mahdi Khosh Fetrat 2
1 Department of Chemistry, Faculty of Basic Science, Ayatollah Boroujerdi University, Boroujerd
2 Nano Drug Delivery Technology Institue, Kermanshah University of Medical Science, Kermanshah,
چکیده [English]

Easy and selective separation of lithium ions from other self-accompanying ions in nature such as magnesium, it is still a challenge for researchers due to their similar chemical properties. Here, the simple in situ solvent extraction method (ISFME) derived from the homogeneous liquid-liquid extraction method (HLLME) using ionic liquids as the organic phase is described. The organic phase containing ionic liquid of 1-hexyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate [C6mim][PF6] and a phosphorous ligand (extracting agent) called n-tributyl phosphate (n-TBP). To optimize lithium ion extraction conditions, analytical parameters such as pH of the sample solution, amount of ionic liquid in the organic phase, ratio of organic to aqueous phase (O/A), amount of hexafluorophosphate anion as counter-ion and centrifugation conditions for phase separation were studied and optimized. Under the best conditions, the method is capable to extraction 95% of lithium ions in the presence of very high magnesium concentrations (about 100 times the concentration of lithium ions). The mechanism of lithium ion extraction by ionic liquid as well as the metal-ligand extraction ratio (1:1) have been investigated using conventional techniques such as ultraviolet spectroscopy (UV-Vis) and Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR). It is also the method was able to determination of lithium ions in different real samples, successfully.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mechanism evaluation
  • in-situ solvent formation microextraction
  • lithium extraction
  • ionic liquids