В ОГУ исследовали новый способ выделения редкоземельного элемента

В ОГУ исследовали новый способ выделения редкоземельного элемента

Выпускницы химико-биологического факультета Камила Емельянова и Диана Торгашова исследовали эффективный способ выделения и извлечения одного из самых востребованных редкоземельных металлов — церия.

Выпускницы химико-биологического факультета Камила Емельянова и Диана Торгашова. Открыть в новом окне [111 Kb]

Выпускницы химико-биологического факультета Камила Емельянова и Диана Торгашова. Открыть в новом окне [66 Kb]

Извлечение редкоземельных металлов на сегодняшний день является актуальной проблемой в химии. По словам Камилы, одного из авторов проекта, за последнее десятилетие глобальный спрос на редкоземельные элементы (РЗЭ) резко увеличился, их промышленное значение продолжает расти.

— Редкоземельные элементы используются в различных областях промышленности, таких как металлургия, электроника, оптика, медицина, экологически чистая энергетика, аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, авиация. Эти металлы очень трудно добывать, потому что их почти невозможно найти в природе в виде концентратов. Чаще редкоземельные металлы выступают в качестве сопутствующего компонента в минералах и рудах, — рассказывает Камила.

Редкоземельные металлы применяются также при создании смартфонов. Без этих элементов в наших гаджетах не было бы ни вибросигнала, ни сенсорного экрана, ни цветных дисплеев. В малых количествах такие металлы применяются также в источниках света, микрофонах и динамиках. Отметим, что большую часть работы по добыче редкоземельных элементов ведут в Китае.

Изучением процессов экстракции редкоземельных элементов студентки занимались с третьего курса под научным руководством заведующей кафедрой химии Елены Сальниковой. Для более детального исследования девушки выбрали редкий металл — церий.

— Церий — единственный элемент, проявляющий способность к образованию сравнительно устойчивых растворов, и ранее этот редкоземельный элемент практически не исследовался, поэтому мы и использовали его для нашей научной работы, — рассказывает Диана Торгашова.

Применение церия также довольно широко. При создании современной техники используют способность церия модифицировать сплавы на основе железа или магния. А добавление церия в состав материалов, из которых создают конструкционную сталь, значительно повышает их прочность.

В ходе научно-исследовательской работы для количественного определения церия Диана и Камила использовали экстракционно-спектрофотометрический метод. Этот метод соединяет в себе извлечение вещества из раствора с помощью экстрагентов и анализ вещества, основанный на измерении спектров поглощения в оптической области электромагнитного излучения. Объектом исследования были азотнокислые и сернокислые растворы церия. Ранее для извлечения церия из кислых растворов не использовали смесь экстрагентов, это и определило цель исследования. Установлено, что применение смеси экстрагентов при экстракции церия из кислых сред является целесообразным, так как обеспечивает максимальное извлечение элемента по сравнению с индивидуальными экстрагентами. Исследования выпускниц смогут помочь в будущем в больших масштабах извлекать церий.

— Несмотря на свое название, эти металлы нельзя назвать редкими, так как по суммарным запасам они превосходят ряд других элементов. Однако нахождение в природе в виде самостоятельных минералов крайне мало. Наши выпускницы впервые предложили для извлечения и разделения РЗЭ из кислых сред (азотнокислой, сернокислой) смеси экстрагентов этилгексилфосфорной кислоты и трибутилфосфата. По итогу исследований показана высокая эффективность разделения РЗЭ указанными смесями, — говорит заведующая кафедрой химии Елена Сальникова.

Свои исследования девушки также представили на XVI Международном конкурсе научных работ PTSciens.

— Конкурсные работы создавались в течение нескольких месяцев, вычислялась концентрация, которая показывала насколько хорошо церий извлекался, — рассказывает Диана.

Студентки были награждены за свое исследование дипломами I и III степени в номинации «Научные статьи по химическим наукам».