Galyum (Ga 3+) ve Germanyum (Ge 4+)’un seyreltik sulu çözeltilerindeki diğer metal iyonlarından emülziyon tipi sıvı membranlarla ayrılması

Abstract

ÖZET Anahtar kelimeler: Sıvı membran; emülziyon tipi sıvı membran; karışımların ayrılması; ekstraksiyon; metal ekstraksiyonu; galyumun giderilmesi ve germanyumun giderilmesi. Metal ve organikleri ayırmak için solvent ekstraksiyonu ile kıyaslandığında sıvı membranları kullanan bir ayırma metodu, ileri bir teknik olarak kabul edilmiştir. Sıvı membranların kullanılmasına sebep sıvı membranların arayüzey alanlarının çok büyük olması ve sıvı membranların stabilitesinin ayırma prosesinin her tarafında aynı olmasıdır. Membranlar içerisinden aktif bir transfer için, transfer mekanizması solvent ekstraksiyonuna dayanmaktadır. Örneğin sulu çözeltideki metal iyonu, gözenekli bir membran içerisinde tutuklanmış bir organik çözeltideki taşıyıcı ile metal kompleksi teşkil ederek ekstrakte edilir ve metal kompleksi karşı tarafta bulunan sulu çözeltideki sıyırma reaktifı ile sıyrılır, yani ekstraksiyon ve sıyırma işlemleri sıvı membranın her iki arayüzeyinde aynı anda vukubulur. Sıvı membran teknolojisi; hidrokarbonların ayrılması, hidrometalurji ve atıksu arıtımı gibi çeşitli endüstriyel uygulamalarda ümit vadeden bir prosestir. Buna ilaveten sıvı membranlar hem biyotıp hem de biyokimsayal uygulamalarda potansiyel kullanım alanına sahiptir. Optoelektronikte kullanılan önemli elementlerden olan germanyum ve galyum gibi metallerin sıvı membranlarla ayrılması konusunda çok az bir çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada Al3+,Zn2+; Ga' iyonlarını içeren bir sulu çözeltiden galyumun selektif ekstraksiyonu ; Zn2+; Cu2+,Cd2+,Fe2+,Ge 4+ vs. gibi iyonları içeren sulu bir çözeltiden ise germanyumu ıı selektif olarak ekstraksiyonu emülziyon tipi sıvı membran prosesi ile gerçekleştirilmiştir. Ekstraksiyon hızına etki eden taşıyıcı konsantrasyonu, yüzey aktif madde konsantrasyonu, pH ve çözücü cinsi gibi bazı parametreler deneysel olarak incelenmiştir. IX

Key words: liquid membrane, emulsion type liquid membrane; separation of mixtures ; metal extraction; removal of gallium; removal of germanium. The technique of separation of metals and organics using liquid membranes has been considered as an advanced technique when compared to technique using solvent extraction. The reason of the use of liquid membranes is that their interfacial surface areas are hign membrane stability is some ewerywhere in separation process. For an active transfer through membranes, the transfer mechanism depends on solvent extraction. For example, the metal ion inaqueous solution, is extracted forming a metal complex with a carrier immobized in an organic solution which is held in a microporous membrane, and the metal complex is stripped by a stripping reagent in the aqueous solution both the extraction and stripping reactions simultaneously occur at the boih interfaces. The liquid membrane technology is a promising process in such industrial applications as separation of hydrocarbons, hydrometallurgy and wastewater treatment. In addition, liquid membranes have a potential use in both biomedical and biochemical application. There are a few studies on liquid membrane separation of metals, such as germanium and gallium, which are among the important elements in optoelectronics. In this study, selective extraction of gallium from an aqueous solution which contanins ions Ga3+, Al3+ and /,n2+; and also the selective extraction of germanium from an aqueous solutions containing such ions as Zn2+, Cu2+,Cd2+,Fe2+,Ge 4+ etc. Have been muestigated by an emulsion type liquid membrane process. Some parameters, such as carrier com entration, surfactant concentration, pH, and solvent type, which affect the rate of ex! faction have been experimenttally examined. X