極低濃度におけるコバルト(II)およびセリウム(III)のキレート樹脂へのイオン交換吸着の速度論的研究

抄録

極低濃度コバルト(II)およびセリウム(III)のキレート樹脂Dowex A-1(ポリスチレン系,官能基:イミノニ酢酸)へのイオン交換吸着について,速度論的研究を一定容積系で行なった。
コバルト(II)のイオン交換吸着速度は,イオン強度,樹脂の粒度,および反応温度に依存し,イオン強度0.001～0.01の範囲では,この反応の律速段階は樹脂表面の液境膜拡散であるが,イオン強度0.05～0.1の範囲では樹脂内拡散が律速段階であることが明らかとなった。イオン強度0.1における見かけの活性化エネルギーとして4.05 kcal/molを得た。
一方,セリウム(III)のイオン交換吸着速度は,イオン強度および樹脂の粒度に依存しない。その反応速度は拡散律速の速度式にはしたがわず,擬一次反応速度式にしたがうことが明らかとなった。したがって,この反応の律速段階はセリウム(III)と官能基であるイミノニ酢酸とのキレート形成反応であると考えられる。なお,イオン強度0.1における活性化エネルギーとして13.6kcal/molを得た。