Anion Exchange Behaviour of Zr, Hf, Nb, Ta and Pa as Homologues of Rf and Db in Fluoride Medium
Fabiola Monroy–Guzman,1 * Didier Trubert,2 Lucette Brillard,2 Michel Hussonnois,2 Olimpus Constantinescu,2 and Claire Le Naour2
1 Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares. Carretera México–Toluca S/N 52750 Edo. de México, México. Tel : 53.29.72.00 ext. 3400. *Responsible author: fabiola.monroy@inin.gob.mx.
2 Institut de Physique Nucléaire, F–91406 Orsay, France.
Received January 21, 2010 ]]> Accepted March 22, 2010
Abstract
Studies of the chemical property of transactinide elements are very difficult due to their short half–lives and extremely small production yields. However it is still possible to obtain considerable information about their chemical properties, such as the most stable oxidation states in aqueous solution, complexing ability, etc., comparing their behaviour with their lighter homologous in the periodic table. In order to obtain a better knowledge of the behavior of rutherfordium, Rf (element 104), dubnium, Db (element 105) in HF medium, the sorption properties of Zr, Hf, Nb, Ta and Pa, homologues of Rf and Db, were studied in NH4F/HClO4 medium in this work. Stability constants of the fluoride complexes of these elements were experimentally obtained from Kd obtained at different F– and H+ concentrations. The anionic complexes: [Zr(Hf)F5]–, [Zr(Hf)F6]2–, [Zr(Hf)F7]3–, [Ta(Pa)F6]–, [Ta(Pa)F7]2–, [Ta(Pa)F8]3–, [NbOF4]– and [NbOF5]2– are present as predominant species in the HF range over investigation.
Key words: Rutherfordium, Dubnium, HF, Anion exchange, Zr, Ta, Nb.
Resumen
El estudio de las propiedades químicas de los elementos transactínidos conlleva grandes dificultades a nivel experimental, debido a las cortas vidas medias de dichos elementos y a sus bajos rendimientos de producción. Sin embargo, es posible, obtener considerable información sobre sus propiedades químicas, tales como su estado de oxidación más estable en solución acuosa, su habilidad de complejación, etc., comparando sus propiedades con las de sus homólogos más ligeros en la tabla periódica. A fin de tener un mejor conocimiento del comportamiento del rutherfordio Rf (elemento 104) y el dubnio Db (elemento 105) en medio HF, en este trabajo se estudiaron las propiedades de adsorción de los homólogos del Rf y Db: Zr, Hf, Nb, Ta y Pa en el medio NH4F/HClO4. Las constantes de estabilidad de los complejos a base de fluoruros de estos elementos fueron determinados experimentalmente a partir de valores de Kd, obtenidos a diferentes concentraciones de F– y H+. Se estableció la presencia de los siguientes complejos aniónicos: [Zr(Hf)F5]–, [Zr(Hf)F6]2–, [Zr(Hf)F7]3–, [Ta(Pa)F6]–, [Ta(Pa)F7]2–, [Ta(Pa)F8]3–, [NbOF4]– y [NbOF5]2–, a las concentraciones de HF consideradas en este trabajo.
Palabras clave: Rutherfordio, dubnio, HF, intercambio aniónico, Zr, Ta, Nb.
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