JPS59145022A - リチウム同位体を分離する方法 - Google Patents

リチウム同位体を分離する方法

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JPS59145022A
JPS59145022A JP58019259A JP1925983A JPS59145022A JP S59145022 A JPS59145022 A JP S59145022A JP 58019259 A JP58019259 A JP 58019259A JP 1925983 A JP1925983 A JP 1925983A JP S59145022 A JPS59145022 A JP S59145022A
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lithium
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cryptand
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Yukio Fujine
藤根　幸雄
Keiichiro Saito
斉藤　恵一朗
Yoshiyuki Shiba
柴　是行
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Japan Atomic Energy Research Institute
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    • 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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  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、本発明はクリゾタント値脂を吸漸剤と
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幅）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４メが太き（（約９４
７バーン）放射線のしゃへい、制御材あるいは核融合炉
のリチウム増焔用ブランケット材として利用され、７Ｌ
ｉは熱力学的および熱伝達特性がすぐれており且つ熱中
性子吸収に１面積が小さいので軽水冷却型原子炉（ＰＷ
Ｒ）の１次冷却水の酸性度調聚剤として利用される。
従来、リチウム同位体はＣｏ１ｅｘ法と呼ばれるアマル
ガム法の１種によって工業的規模で分離されて８つある
いは強酸性陽イオン父埃側脂を吸層剤として使用し、置
換クロマトグラフィによって分離されている。然しなか
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
てイオン交侯樹面を第１」用する置換クロマトグラフィ
法は１段あたりの分離係叙が１．００１〜１．００５と
小さいという欠点がある。
本発明は上述し１こ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。
従って、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。
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
を提供ずろことである。
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。
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（双工東１１アザ
クラウンエーテル）のモノアーを有機高分子マトリック
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
体クロマトグラフィ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
ム溶液なカラムに流すことによっ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
よって、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ィを行う。
本発明は、以上の要件のもとてリチウム吸着帯をカラム
内を移動させるのに伴って、自然に安定に存在１−るリ
チウム同位体６Ｌｌと７Ｌ■のうち、吸着剤により強（
吸着する６Ｌ１を後端側に、　より弱く吸着するＬｌを
前端側に濃縮せしめることができる。
本発明では、クリプタンド佃脂として［２Ｂ、２゜１〕
クリズタント９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
プタントＳ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Ｃ５＋２
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Ｎａｊ
　Ｉ（”、　ｎ、ｂ＋。
Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋等を使用することができ
ろ、各イオンの塩型と己て酢ｒ淑塩、塩化物、硫化物、
硝酸塩等を使用できるが溶媒に十分溶けろ型を選定する
材部がある。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、Ｊ：　ｂ　ＩＪチウム同位体分離係数は
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。
実施例 吸着剤としてクリプトフィックス２２１Ｂポリマー（メ
ルク社製）を使用し、これを内直径６ｍｍ長さ１ｍのク
ロマトグラフィ用ガラスカラムに充填し、メタノールに
て十分にコンディショニングし１こ。一方、塩化十シウ
ム、ぼＥ階すチウム、酢酸ナトリウムの０．１２　ｍｏ
ｌ／Ｉメチルアルコール溶液をそれぞれ調聚し１こ。上
記カラムを２本厘列に連結し、カラムジャケットに４０
℃の・亙温水を循環して一定に保ち、最初塙化セシウム
溶液を流してカラム全体に満した。次に酢ｄＩＪチウム
浴ｍ４．５＋＋ｌＡを流してリチウム吸着帯を形成し、
その仄に酢ｒ唆す）　ＩＪウム溶倣を空塔速度１．７８
　ｍ／ｈｒで流し！続けた。このときリチウム吸着帯は
〃ムがることなくほぼ一定の吸層帯長さで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”ｈｌＡのホロー
カン−トランプを光源とする光学スペクトル法により行
った。また、リチウム一度は炎光分析法によって測定し
た。
【図面の簡単な説明】
図面は実施列で得られたリチウム吸着帯内同位体の一度
分布を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　クリプタント″′ｉ！□１脂を充填したクロマト
    グラフィ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
    ラムに茄ル、最後にリチウムイオンより錯体安定度定数
    の太きいイオンをカラムに流すことによってリチウム−
    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。 ろ、　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＋ｅ　Ｋｊ　Ｒ，ｂ＋、　Ｃａ２＋、　Ｓｒ２
    ＋およびＢａ２ｔ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。
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