The Ion Exchange Properties and Equilibrium Constants of Li, Na and K on Zirconium Phosphate Highly Dispersed on a Cellulose Acetate Fibers Surface

Fosfato de zircônio altamente disperso foi preparado reagindo acetato de celulose/ZrO 2 (ZrO 2 = 11 wt%, 1,0 mmol g de átomo de zircônio por grama de material) com ácido fosfórico. Os dados de RMN P (HPDEC-MAS) com rotação de ângulo mágico desacoplado e Espectroscopia de Fotoelétron de raios-X indicam que a espécie HPO 4 2está presente na superfície da membrana. A concentração específica de centros ácidos, determinada pela adsorção de gás amônia, foi de 0,60 mmol g. As capacidades de troca-iônica dos íons Li, Na e K foram determinadas das isotermas de troca-iônica à 298 K e mostraram os seguintes valores ( em mmol g): Li = 0,05, Na = 0,38 e K = 0,57. Devido ao forte efeito cooperativo a troca-iônica de H/Na e H/K apresentou natureza não ideal. Esse equilíbrio de troca-iônica foi tratado com o uso de modelos de centros bi ou tridentados que considera a superfície do sorvente como centros de sorção polifuncionais. Tanto as capacidades de troca-iônica observadas com os respectivos íons metálicos alcalinos quanto as constantes de equilíbrio foram discutidas considerando a seqüência dos raios de hidratação iônicos para Li, Na e K. As afinidades para os íons diminuem com o aumento do raio de hidratação dos cátions, por ex. Li< Na < K . Os altos valores dos fatores de separação de S Na/Li e S K/Li permitem aplicar este material para a separação quantitativa de Na e K de Li de uma mistura contendo esses três íons.