Исследователями
из США был разработан лиганд, который способен к селективному
комплесообразованию с уранил-катионом. В ближайшее время, такой лиганд
окажется полезным для извлечения урана из морской воды.
Урана
содержится в морской воде менее 3,3 миллионных долей. Это в
относительных количествах немного, но при пересчете на абсолютные
количества выходит, что общие запасы урана, содержащиеся в мировом
океане, составляют примерно 4,5 миллиарда тонн, это значительно
превышает запасы в рудах, локализованных на суши. Очень не простую
задачу представляет выделение урана из морской воды, так как этот металл
образует очень прочный карбонатный комплекс.
Линьфень
Рао (Linfeng Rao) с коллегами из Национальной Лаборатории Лоуренса
Беркли заявляет, что циклический имид-диоксимный лиганд –
глутаримиддиоксим может конкурировать с карбонат-анионом, образуя
прочный комплекс с уранил-анионом.
В соответствии с оценками, запасы урана в мировом океане составляют более 4,5 миллиарда тонн.
Рао
отмечает, что строение уранил- глутаримиддиоксимного комплекса
характеризуется двумя необычными особенностями – протоны обеих оксимных
групп (–CH=N–OH) перенесены с атома кислорода на атом азота , а
центральная имидная группа (–CH–NH–CH–) депротонирована, в результате
чего однозарядный лиганд тридентатно координируется с уранил-катионом (с
участием двух атомов оксимного кислорода и атомом имидного азота. По
словам Рао, такая конфигурация позволяет добиться делокализации заряда
по системе сопряжения лиганда, что обеспечивает дополнительную прочность
координации лиганда с уранил-катионом.
Марк
Антонио (Mark Antonio), специалист по разделению ионов их Национальной
Лаборатории Аргонны отмечает, что было бы интересно выяснить, каким
образом новый лиганд ведет себя при одновременном присутствии в
реакционной смеси пероксид-аниона, образующего с уранил-катионом еще
более прочный комплекс, чем карбонат-анион. Пероксид-анион вполне может
образовываться в верхних слоях Мирового Океана в результате воздействия
солнечного ультрафиолета. Он добавляет, что результаты исследования
однозначно демонстрируют того, что новый лиганд может селективно
связываться с уранил-катионом в присутствии практически всех катионов,
которые могут быть обнаружены в морской воде.
Еще
одним перспективным методом применения нового лиганда может быть
уменьшение концентрации урана в воде в случае его утечек из-за нештатных
ситуаций на АЭС или инфраструктурах по переработке урановых руд.