The sorption properties of Transcarpathian clinoptilolite towards Nd(III) and Gd(III) under dynamic condition have been studied. Nd(III) was sorbed with the best efficiency on the uncalcined clinoptilolite samples from the solutions at pH 6.5. Clinoptilolite samples that were previously calcined at 250 • C exhibit the maximal sorption capacity towards Gd(III) from the solutions at pH 9.5. Nd(III) and Gd(III) sorption on clinoptilolite mechanisms are different: Nd(III) is sorbed according to the ion-exchange mechanism, and the sorption of Gd(III) is carried out mainly by means of the adsorption of soluble hydrolyzed forms of Gd(III) on the zeolite surface. The differences in sorption mechanisms of these lanthanides give an opportunity to separate Nd(III) and Gd(III) from the solutions at pH 9.5. The maximal sorption capacity of the clinoptilolite regarding Nd(III) and Gd(III) at the optimal conditions was found to be 1810 and 6500 µg/g. The best desorbent of Nd from the clinoptilolite is 7 M HNO3 solution. The best desorbent of Gd is 1 M solution of KCl acidified to pH 2.6, which provides a 100% withdrawal of Gd from the zeolite matrix. Transcarpathian clinoptilolite is proposed as a sorbent for the preconcentration of trace amounts of Nd(III) and Gd(III) from aqueous solutions in a solid phase extraction mode.

Sorptive properties of the Transcarpathian clinoptilolite towards Pr(III) were studied under dynamic conditions. The sorption capacity of clinoptilolite under optimal conditions (sorbent grain diameter of 0.20–0.31 mm; pH 9.0, temperature of preliminary precalcination of 350 °C, and flow rate of the Pr(III) salt solution with the concentration of 1.0 μg·mL−1 through the sorbent of 5 mL·min−1) was equal to 47.5 mg·g−1. The best desorbent of Pr from the clinoptilolite was the 1 M solution of KCl acidified with HCl to a pH value of 3.0. The method of Pr(III) trace amounts preconcentration in a solid phase extraction mode with further determination of this REE via spectrophotometric technique was developed. The linearity of the proposed method was evaluated in the range of 2–100 ng·mL−1 with detection limit of 0.7 ng·mL−1.

Вивчено сорбційні властивості закарпатського клиноптилоліту стосовно слідових кількостей Gd(III) у динамічних умовах. Показано, що цей лантаноїд найефективніше сорбується зі слабколужних розчинів (рН 9,5). З метою забезпечення сталості рН та іонної сили розчинів запропоновано використання боратного буферного розчину з рН 9,5, хоча в його середовищі значення максимальної буферної ємності клиноптилоліту стосовно Gd(III) становить 65 % від сорбційної ємності, яку досягають з розчину Gd(III) з рН 9,5, створеного за допомогою NaOH. Проведений розрахунок розподілу різних форм Gd(III) у водних розчинах за різної загальної концентрації лантаноїду в діапазоні рН від 5 до 10. Визначено, що сорбція Gd(III) на клиноптилоліті відбувається переважно шляхом адсорбції розчинного нейтрального гідроксиду Gd на поверхні алюмосилікату. За оптимальних умов (діаметр зерен сорбенту -0,200-0,315 мм; рН 9,5; температура попереднього прожарювання клиноптилоліту -250 °С; швидкість пропускання розчину солі Gd(III) з концентрацією 0,5 мкг/мл через сорбент -5 мл/хв) ємність клиноптилоліту становить 6,5 мг/г. Відмінності в механізмі й оптимальних умовах сорбції Gd(III) та Nd(III), Tb(III), Eu(III) дають можливість розділяти Gd(III) від цих РЗЕ. Досліджено вплив поширених у воді іонів на концентрування Gd(III) клиноптилолітом. Показано, що сорбція слідових кількостей Gd(III) відбувається на тлі поширених компонентів вод. Найліпшим десорбентом Gd(III) є 1 М розчин KCl, підкислений до рН 2,6, який забезпечує повне вилучення Gd(III). Запропоновано метод концентрування слідових кількостей Гадолінію з водних розчинів у режимі твердофазової екстракції з подальшим визначенням цього лантаноїду спектрофотометричним методом з використанням арсеназо ІІІ.Ключові слова: сорбція, концентрування, Гадоліній, твердофазова екстракція, клиноптилоліт.

No abstract

Вивчено сорбційні властивості закарпатського клиноптилоліту стосовно слідових кількостей Yb(III) в динамічних умовах. В оптимальних умовах сорбційна ємність клиноптилоліту становить 13,2 мг/г. Розраховано розподіл різних форм Yb(III) у водних розчинах за різної загальної концентрації лантаноїду в діапазоні рН від 4 до 13. Найкращим десорбентом Yb(III) є 1 М NaCl, підкислений розчином HCl до рН 2,5, який забезпечує практично повне вилучення Ітербію. Розроблено методику концентрування слідових кількостей Yb(III) з водних розчинів у режимі твердофазової екстракції з подальшим визначенням цього рідкісноземельного елемента спектрофотометричним методом з використанням арсеназо III.Ключові слова: сорбція, твердофазова екстракція, Ітербій, клиноптилоліт.