Séparation des ions de lanthane(III) par la technique de point de trouble. Optimisation expérimentale et statistique.

Abstract

L’étude de l’extraction de lanthane(III), avec les ions nitrates comme contre-ions, par le tensioactif non ionique (alcool polyéthoxylés, C13E10) en utilisant la technique de point de trouble (EPT), a été réalisée en optimisant un paramètre expérimental à la fois. Les résultats ont montré que les ions lanthane ont été extraits à 61,77% et récupérés à 90,26%, en solution aqueuse de l'acide nitrique à 10-1 M dès la première élution. Les facteurs expérimentaux les plus influents tels que: la concentration initiale de la phase d'alimentation (A), la concentration en C13E10 (B), la quantité de sel de chlorure de sodium (C) et le pH de la solution d'alimentation aqueuse (D) ont été étudiés par les méthodologies de Taguchi en utilisant un réseau orthogonal L9 (3^4) et de surface de réponse (RSM) en utilisant la matrice de Box-Benheken Design (BBD). La comparaison entre les résultats expérimentaux (61,77%) et ceux prédits (95,70%) par les plans de Box-Behnken a montré que toutes les valeurs n’étaient pas en bon accord. L’étude du modèle de Taguchi s’est avérée nécessaire. Une étude statistique basée sur les analyses ANOM et ANOVA a montré que le facteur D constituait un bruit. Ces résultats ont été affinés en utilisant le logiciel Design-Expert 7 où le rendement d’extraction prévu de La(III) était en bon accord avec celui obtenu expérimentalement (62,88% contre 61,77%), dans lequel l’écart type était de 1,81%. Par conséquent, l’extraction et la récupération de La(III) peut être prédite avec la meilleure opportunité du modèle choisi dans nos conditions expérimentales. La technique au point de trouble a été testée pour l’extraction des ions lanthane(III), nickel(II) et cobalt(II), à partir de leur mélange équimolaire synthétique avec les contre-ions nitrates, en utilisant l’alcool polyéthoxylés (C13E10). L’optimisation de l’extraction a été déterminée en optimisant un paramètre à la fois. On a trouvé que le lanthane, cobalt et nickel ont été extraits à 56,96%, 60,13% et 65,67%, respectivement. Quant à la pré-concentration des ions métalliques extraits, leurs élutions par l’acide nitrique ont montré que le lanthane est récupéré à 100% en une seule étape alors que deux et quatre étapes sont nécessaires pour récupérer respectivement 66,85% de nickel et 51,64% de cobalt.