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Flüssig-Flüssig-Extraktion von Metallionen

Elham Zeynolabedini

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Chemie

Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)

Masterstudium Chemie

Betreuer*in

Gabriele Wallner

Mitbetreuer*in

Peter Lieberzeit

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DOI

10.25365/thesis.51247

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-23144.85268.222170-7

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Radionuklide im Trinkwasser und Abwässern können aufgrund der ausgehenden ionisierenden Strahlung für die Umwelt sowie die Gesundheit von Menschen gefährlich sein. Aus diesem Grund müssen Sie entfernt werden. Eine Methode mit hohem Extraktionspotential ist die Flüssig-Flüssig-Extraktion unter der Verwendung von ionischen Flüssigkeiten. Zur Bestimmung der Konzentration der Radionuklide in der wässrigen Phase wurde das Analyseverfahren des Flüssigszintillationszählers (LSC) angewendet. Die ionischen Flüssigkeiten setzen sich aus einem Kation und einem Anion zusammen. Dabei kommen in dieser Masterarbeit neben den drei ionischen Flüssigkeiten [N1888][Ant], [N1888][HNBA] und [C101][Ant], die bereits in früheren Extraktionen gute Ergebnisse erzielt haben, ebenfalls die ionischen Flüssigkeiten [P1888][C6SAC] und [N1888][C6SAC] mit dem Ziel zum Einsatz, die Extraktionsfähigkeiten dieser hier eingesetzten Radionuklide aus dem Wasser zu analysieren. Als verwendete Radionuklide, die dem Wasser beigemischt wurden, sind hauptsächlich die beiden Uransalze Uranylacetat und Uranylnitrat verwendet worden. Zusätzlich wurden die Radionuklide Polonium (Po-210) und Radium (Ra-226) untersucht, wobei für Polonium gute Extraktionsergebnisse unter der Verwendung der eingesetzten ionischen Flüssigkeit gezeigt werden konnte und für Radium nicht. Die Extraktionsgüten wurden hierbei hinsichtlich ihrer pH-Abhängigkeit der Radionuklide im Wasser sowie der Zeitabhängigkeit der ionischen Flüssigkeit im Kontakt mit der wässrigen Phase untersucht. Um das Leachingverhalten der ionischen Flüssigkeiten in die wässrige Phase zu beschreiben, kommt das Verfahren der TOC- und TN-Messung zum Einsatz. Die Ergebnisse der beiden Verfahren wurden einander gegenübergestellt. Dabei wurden bei einigen eingesetzten ionischen Flüssigkeiten sehr hohe Auslaugungen in die wässrige Phase gemessen, wodurch ein Einsatz für die Reinigung von Wässern nicht geeignet ist. Die letzte Analyse befasst sich mit der Rückextraktion. Es konnte nachgewiesen werden, dass der größte Teil der Radionuklide wieder aus der ionischen Flüssigkeit rückextrahiert werden konnte. Hinsichtlich der Synthese der ionischen Flüssigkeiten stellt die Rückextraktion ein hohes Potential dar, die ionische Flüssigkeit effizient wiederzuverwenden.

Abstract

(Englisch)

Radionuclides in drinking water and wastewater should be removed because of their effects of ionizing radiation. They will be very dangerous for the environment and human health. Liquid liquid extraction is a method with high extraction potential to remove the radionuclides by using ionic liquids. The analytical method as like as liquid scintillation counting (LSC) is used to measure the remaining activity concentration of the radionuclides in the aqueous phase. Ionic liquid comprises of an organic cation and an inorganic or organic anion combination. Evaluation of the extraction of uranium, radium and polonium from water by five ionic liquids [P1888][C6SAC], [N1888][C6SAC], [N1888][Ant], [N1888][HNBA] and [C101][Ant] under using extraction strategies like liquid liquid extraction is the purpose of this thesis. In the extraction that used uranium mixed inside the water, mainly the two uranium salts uranyl acetate and uranyl nitrate have been applicated. In addition, the radionuclides polonium (Po-210) and radium (Ra-226) were investigated. Thereby, polonium shows good extraction results. Otherwise, radium has no good extraction results. The extraction is analyzed under a broad range of pH dependency and the time of contact between the ionic liquid and the water phase. Another study analyzed the ionic liquid which leached into the aqueous phase during extraction. In this way, the total organic carbon (TOC) or total nitrogen (TN) of the aqueous phase is measured in these test series. By the way, high amounts of leached ionic liquid are measured in the aqueous phase for some ionic liquids. These ionic liquids are unsuitable for the extraction process. The radionuclides are accumulated in the ionic liquids. It was obtained that the general part of the radionuclides can be back-extracted from the ionic liquid. The back extraction was experimented to gain the reusability of the ionic liquid. In this case, it is important that it will be not destroyed.

Autor*innen

Elham Zeynolabedini

Haupttitel (Deutsch)

Flüssig-Flüssig-Extraktion von Metallionen

Publikationsjahr

2018

Umfangsangabe

49, XXI Seiten : Illustrationen, Diagramme

Sprache

Deutsch

Beurteiler*in

Regina Krachler

Klassifikationen

35 Chemie > 35.15 Radiochemie ,

35 Chemie > 35.28 Radiochemische Analyse

AC Nummer

AC15217948

Utheses ID

45266

Studienkennzahl

UA | 066 | 862 | |

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