JPH0156820B2 - - Google Patents
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- JPH0156820B2 JPH0156820B2 JP58019259A JP1925983A JPH0156820B2 JP H0156820 B2 JPH0156820 B2 JP H0156820B2 JP 58019259 A JP58019259 A JP 58019259A JP 1925983 A JP1925983 A JP 1925983A JP H0156820 B2 JPH0156820 B2 JP H0156820B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D59/00—Separation of different isotopes of the same chemical element
- B01D59/28—Separation by chemical exchange
- B01D59/30—Separation by chemical exchange by ion exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はリチウム同位体を分離する方法に関す
る。より詳細に述べると、本発明はクリプタンド
樹脂を吸着剤として使用することを特徴とするリ
チウム同位体を分離する方法に関する。
る。より詳細に述べると、本発明はクリプタンド
樹脂を吸着剤として使用することを特徴とするリ
チウム同位体を分離する方法に関する。
リチウムはリチウム−６（ 6Li）（7.5％）およ
びリチウム−７（ 7Li）（92.5％）の２つの安定な
同位体から成る。リチウム同位体は、原子力の分
野において近年ますます需要が増加している同位
体である。 6Liは熱中性子吸収断面積が大きく
（約947バーン）放射線のしやへい、制御材あるい
は核融合炉のリチウム増殖用ブランケツト材とし
て利用され、 7Liは熱力学的および熱伝達特性が
すぐれており且つ熱中性子吸収断面積が小さいの
で軽水冷却型原子炉（PWR）の１次冷却水の酸
性度調整剤として利用される。
びリチウム−７（ 7Li）（92.5％）の２つの安定な
同位体から成る。リチウム同位体は、原子力の分
野において近年ますます需要が増加している同位
体である。 6Liは熱中性子吸収断面積が大きく
（約947バーン）放射線のしやへい、制御材あるい
は核融合炉のリチウム増殖用ブランケツト材とし
て利用され、 7Liは熱力学的および熱伝達特性が
すぐれており且つ熱中性子吸収断面積が小さいの
で軽水冷却型原子炉（PWR）の１次冷却水の酸
性度調整剤として利用される。
従来、リチウム同位体はColex法と呼ばれるア
マルガム法の１種によつて工業的規模で分離され
ておりあるいは強酸性陽イオン交換樹脂を吸着剤
として使用し、置換クロマトグラフイによつて分
離されている。然しながら、アマルガム法は大量
の水銀を取扱うため環境汚染並びに作業員の健康
障害の危険がある。また、吸着剤としてイオン交
換樹脂を利用する置換クロマトグラフイ法は１段
あたりの分離係数が1.001〜1.005と小さいという
欠点がある。
マルガム法の１種によつて工業的規模で分離され
ておりあるいは強酸性陽イオン交換樹脂を吸着剤
として使用し、置換クロマトグラフイによつて分
離されている。然しながら、アマルガム法は大量
の水銀を取扱うため環境汚染並びに作業員の健康
障害の危険がある。また、吸着剤としてイオン交
換樹脂を利用する置換クロマトグラフイ法は１段
あたりの分離係数が1.001〜1.005と小さいという
欠点がある。
本発明は上述した従来技術の欠点を克服したリ
チウム同位体の分離方法である。
チウム同位体の分離方法である。
従つて、本発明の主目的はリチウム同位体の新
規な分離方法を提供することである。
規な分離方法を提供することである。
本発明の特定的な目的は吸着剤としてクリプタ
ンド樹脂を使用することを特徴とするリチウム同
位体の分離方法を提供することである。
ンド樹脂を使用することを特徴とするリチウム同
位体の分離方法を提供することである。
本発明の他の目的および利点目的は以下逐次明
らかにされる。
らかにされる。
本発明で吸着剤として使用するクリプタンド樹
脂はアルカリ金属イオンに対して特別に大きな錯
体安定度定数を持つことが知られているクリプタ
ンド（双環性アザクラウンエーテル）のモノアー
を有機高分子マトリツクスに化学結合させた構造
を持つ。
脂はアルカリ金属イオンに対して特別に大きな錯
体安定度定数を持つことが知られているクリプタ
ンド（双環性アザクラウンエーテル）のモノアー
を有機高分子マトリツクスに化学結合させた構造
を持つ。
本発明を実施する場合はクリプタンド樹脂を充
填した液体クロマトグラフイー用カラムを作成
し、リチウムイオンを中心としてそれより安定度
定数の小さいイオンおよび大きいイオンを選定
し、最初に安定度定数の最も小さいイオンを上記
カラムに吸着させ、次に一定量のリチウム溶液を
カラムに流すことによつて一定長さのリチウム吸
着帯をカラム中に形成し、その次に安定度定数の
最も大きいイオンを上記カラムの上部より流し続
けることによつて、リチウム吸着帯の長さを変化
させないで移動させる置換型のクロマトグラフイ
を行う。本発明は、以上の要件のもとでリチウム
吸着帯をカラム内を移動させるのに伴つて、自然
に安定に存在するリチウム同位体 6Liと 7Liのう
ち、吸着剤により強く吸着する 6Liを後端側に、
より弱く吸着する 7Liを前端側に濃縮せしめるこ
とができる。
填した液体クロマトグラフイー用カラムを作成
し、リチウムイオンを中心としてそれより安定度
定数の小さいイオンおよび大きいイオンを選定
し、最初に安定度定数の最も小さいイオンを上記
カラムに吸着させ、次に一定量のリチウム溶液を
カラムに流すことによつて一定長さのリチウム吸
着帯をカラム中に形成し、その次に安定度定数の
最も大きいイオンを上記カラムの上部より流し続
けることによつて、リチウム吸着帯の長さを変化
させないで移動させる置換型のクロマトグラフイ
を行う。本発明は、以上の要件のもとでリチウム
吸着帯をカラム内を移動させるのに伴つて、自然
に安定に存在するリチウム同位体 6Liと 7Liのう
ち、吸着剤により強く吸着する 6Liを後端側に、
より弱く吸着する 7Liを前端側に濃縮せしめるこ
とができる。
本発明では、クリプタンド樹脂として〔2B、
２、１〕クリプタンドモノマーをスチレンジビニ
ールベンゼンの樹脂粒子に化学結合させたものを
使用する。このクリプタンド樹脂に対する錯体安
定度定数が、リチウムイオンより小さいイオン
（保持イオン）としてはCs+、Mg2+を使うことが
できるリチウムイオンより大きい錯体安定度定数
を持つイオン（置換剤）としてはNa+、K+、
Rb+、Ca2+、Sr2+、Ba2+等を使用することがで
きる。各イオンの塩型として酢酸塩、塩化物、硫
化物、硝酸塩等を使用できるが溶媒に十分溶ける
型を選定する必要がある。溶媒は、それ自身がク
リプタンド樹脂に対する大きな吸着力を持たない
ようにメタノール、エタノール等が利用される。
２、１〕クリプタンドモノマーをスチレンジビニ
ールベンゼンの樹脂粒子に化学結合させたものを
使用する。このクリプタンド樹脂に対する錯体安
定度定数が、リチウムイオンより小さいイオン
（保持イオン）としてはCs+、Mg2+を使うことが
できるリチウムイオンより大きい錯体安定度定数
を持つイオン（置換剤）としてはNa+、K+、
Rb+、Ca2+、Sr2+、Ba2+等を使用することがで
きる。各イオンの塩型として酢酸塩、塩化物、硫
化物、硝酸塩等を使用できるが溶媒に十分溶ける
型を選定する必要がある。溶媒は、それ自身がク
リプタンド樹脂に対する大きな吸着力を持たない
ようにメタノール、エタノール等が利用される。
尚、本発明によるリチウム同位体分離係数は
1.01〜1.05である。
1.01〜1.05である。
以下、実施例を掲げて本発明をより具体的に説
明する。
明する。
実施例
吸着剤としてクリプトフイツクス221Bボリマ
ー（メルク社製）を使用し、これを内直径３mm長
さ１ｍのクロマトグラフイ用ガラスカラムに充填
し、メタノールにて十分にコンデイシヨニングし
た。一方、塩化セシウム、酢酸リチウム、酢酸ナ
トリウムの0.12mol／メチルアルコール容液を
それぞれ調整した。上記カラムを２本直列に連結
し、カラムジヤケツトに40℃の恆温水を循環して
一定に保ち、最初塩化セシウム溶液を流してカラ
ム全体に満した。次に酢酸リチウム溶液4.5mlを
流してリチウム吸着帯を形成し、その次に酢酸ナ
トリウム溶液を空塔速度1.78ｍ／hrで流し続け
た。このときリチウム吸着帯は拡がることなくほ
ぼ一定の吸着帯長さで２ｍのカラム中を移動しカ
ラム下端で溶出した。図はこのとき溶出したリチ
ウム吸着帯内に形成されたリチウム同位体比の分
布を示す。リチウム同位体比の測定は特製のホロ
ーカソードランプを光源とする光学スペクトル法
により行つた。また、リチウム濃度は炎光分析法
によつて測定した。
ー（メルク社製）を使用し、これを内直径３mm長
さ１ｍのクロマトグラフイ用ガラスカラムに充填
し、メタノールにて十分にコンデイシヨニングし
た。一方、塩化セシウム、酢酸リチウム、酢酸ナ
トリウムの0.12mol／メチルアルコール容液を
それぞれ調整した。上記カラムを２本直列に連結
し、カラムジヤケツトに40℃の恆温水を循環して
一定に保ち、最初塩化セシウム溶液を流してカラ
ム全体に満した。次に酢酸リチウム溶液4.5mlを
流してリチウム吸着帯を形成し、その次に酢酸ナ
トリウム溶液を空塔速度1.78ｍ／hrで流し続け
た。このときリチウム吸着帯は拡がることなくほ
ぼ一定の吸着帯長さで２ｍのカラム中を移動しカ
ラム下端で溶出した。図はこのとき溶出したリチ
ウム吸着帯内に形成されたリチウム同位体比の分
布を示す。リチウム同位体比の測定は特製のホロ
ーカソードランプを光源とする光学スペクトル法
により行つた。また、リチウム濃度は炎光分析法
によつて測定した。
図面は実施例で得られたリチウム吸着帯内同位
体の濃度分布を示すグラフである。
体の濃度分布を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ クリプタンド樹脂を充填したクロマトグラフ
イ用カラムに先ずリチウムイオンより錯体安定度
定数の小さいイオンを吸着させ、次にリチウム溶
液をカラムに流し、最後にリチウムイオンより錯
体安定度定数の大きいイオンをカラムに流すこと
によつてリチウム−６とリチウム−７を分離する
ことから成るリチウム同位体を分離する方法。 ２ リチウムイオンより錯体安定度定数の小さい
イオンがCs+又はMg2+である特許請求の範囲第
１項記載の方法。 ３ リチウムイオンより錯体安定度定数の大きい
イオンがNa+、K+、Rb+、Ca2+、Sr2+および
Ba2+から成る群から選択される特許請求の範囲
第１項記載の方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58019259A JPS59145022A (ja) | 1983-02-08 | 1983-02-08 | リチウム同位体を分離する方法 |
| US06/575,981 US4600566A (en) | 1983-02-08 | 1984-02-01 | Method of lithium isotope separation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58019259A JPS59145022A (ja) | 1983-02-08 | 1983-02-08 | リチウム同位体を分離する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59145022A JPS59145022A (ja) | 1984-08-20 |
| JPH0156820B2 true JPH0156820B2 (ja) | 1989-12-01 |
Family
ID=11994433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58019259A Granted JPS59145022A (ja) | 1983-02-08 | 1983-02-08 | リチウム同位体を分離する方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4600566A (ja) |
| JP (1) | JPS59145022A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5149436A (en) * | 1988-11-28 | 1992-09-22 | Union Oil Company Of California | Continuous displacement chromatographic method |
| US4915843A (en) * | 1988-11-28 | 1990-04-10 | Union Oil Company Of California | Continuous displacement chromatographic method |
| WO1991003298A1 (en) * | 1989-08-31 | 1991-03-21 | Union Oil Company Of California | Continuous high performance liquid chromatography |
| US5225173A (en) * | 1991-06-12 | 1993-07-06 | Idaho Research Foundation, Inc. | Methods and devices for the separation of radioactive rare earth metal isotopes from their alkaline earth metal precursors |
| US5427686A (en) * | 1994-04-05 | 1995-06-27 | Sri International | Process for separating material from mixture using displacement chromatography |
| ES2316436T3 (es) * | 2001-01-05 | 2009-04-16 | Areva Np | Procedimiento de separacion de isotipos. |
| DE60228960D1 (de) * | 2001-06-22 | 2008-10-30 | Pg Res Foundation Inc | Kompakte automatisierte vorrichtung zur trennung von radionukliden |
| US6867295B2 (en) | 2001-09-07 | 2005-03-15 | Dionex Corporation | Ion exchange cryptands covalently bound to substrates |
| JP4587068B2 (ja) * | 2004-02-12 | 2010-11-24 | 国立大学法人東京工業大学 | 同位体分離方法、同位体分離装置、および同位体分離手段 |
| CN102786616B (zh) * | 2012-08-03 | 2014-04-02 | 天津工业大学 | 一种具有锂同位素分离效应的苯并冠醚接枝聚合物及其制备方法 |
| KR101694336B1 (ko) | 2012-08-03 | 2017-01-09 | 티엔진 폴리테크닉 유니버시티 | 리튬 동위원소 분리 효과를 나타내는 벤조크라운 에테르 그래프트 폴리머 및 그 제조 방법 |
| CN104147929B (zh) * | 2013-06-17 | 2017-04-19 | 中国科学院上海有机化学研究所 | 一种生产锂‑7同位素的回流串级新工艺 |
| US20180080133A1 (en) * | 2016-09-19 | 2018-03-22 | Bes Technologies, LLC | Recycling lithium from mixtures including radioactive metal ions and other contaminants |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3701638A (en) * | 1967-10-02 | 1972-10-31 | Nippon Rensui Kk | Lithium isotope separation |
| US3953568A (en) * | 1971-07-22 | 1976-04-27 | Maomi Seko | Method of simultaneous concentration and dilution of isotopes |
| GB1426747A (en) * | 1972-10-03 | 1976-03-03 | Poudres & Explosifs Ste Nale | Anionic polymerization |
| US3965116A (en) * | 1974-09-12 | 1976-06-22 | The Regents Of The University Of California | Multioxymacrocycles |
| US4331785A (en) * | 1978-11-16 | 1982-05-25 | The Dow Chemical Co. | Vinyl substituted cyclic polyethers and addition polymers thereof |
| DE2842862A1 (de) * | 1978-10-02 | 1980-04-10 | Boehringer Mannheim Gmbh | Verfahren zur bestimmung von ionen, polaren und/oder lipophilen substanzen in fluessigkeiten |
| FR2489294A1 (fr) * | 1980-08-27 | 1982-03-05 | Rhone Poulenc Ind | Nouveaux agents sequestrants supportes, leur procede de preparation et leur application a la synthese organique et a l'extraction des metaux |
-
1983
- 1983-02-08 JP JP58019259A patent/JPS59145022A/ja active Granted
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1984
- 1984-02-01 US US06/575,981 patent/US4600566A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| US4600566A (en) | 1986-07-15 |
| JPS59145022A (ja) | 1984-08-20 |
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