Formal transfer potentials of strontium and uranyl ions at water|1,2-dichloroethane interfaces.

The extraction of dioxouranium (UO2²⁺), or uranyl, and strontium (Sr²⁺) ions from spent nuclear fuel (SNF), often through a biphasic (aqueous / organic solvent) ligand assisted process, is critical for the implementation of a closed-loop nuclear fuel cycle whereby SNF is diverted from permanent geological disposal and the life of the nuclear industry is extended. Deeper understanding of the biphasic extraction process can be achieved through facile electrochemical experiments at a liquid|liquid interface. Of primary importance to developing a quantitative analysis of the ligand assisted or facilitated ion transfer (FIT) (i.e., transfer through interfacial complexation) case is to first quantify the free or simple metal IT; that is the amount of applied potential required to "push" ions across the water|organic interface. This value is, in fact, a constant referred to as the formal transfer potential ( Δ o w ϕ o ′ ), which is unique to each metal ion in the biphasic system. Because of their hydrophilicity they often limit the polarizable potential window. Values for Δ o w ϕ o ′ , for the most part, have only been estimated. With a microinterface housed at the tip of a 25 µm capillary it is possible to reduce the Faradaic current to observe their transfer. Herein is described the quantification of Δ o w ϕ U O 2 2 + o ′ and Δ o w ϕ S r 2 + o ′ or the formal transfer potentials for dioxouranium and strontium ions, respectively. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

L'extraction des ions dioxouranium (UO2²⁺) ou uranyles ou strontium (Sr²⁺) des combustibles nucléaires irradiés (CNI), souvent par le biais d'un processus en deux phases (aqueuse/solvant organique) assisté par un ligand, est souvent une étape critique dans l'implantation d'un cycle fermé de combustible nucléaire dans lequel le CNI n'est pas immédiatement envoyé à l'élimination géologique définitive en faveur d'une extension de sa vie dans l'industrie nucléaire. On peut obtenir une compréhension profonde du processus d'extraction biphasique par le biais d'expériences électrochimiques simples à une interface liquide|liquide. Dans le développement d'une méthode d'analyse quantitative du transfert d'ion assisté ou facilité (TIF) par un ligand, c'est-à-dire un transfert par le biais d'une complexation interfaciale, il est important de commencer par quantifier le transfert d'un ion (TI) libre ou d'un ion métallique simple; ceci correspond à la quantité de potentiel appliquée requise pour « pousser » les ions à traverser l'interface eau|interface organique. En fait, cette valeur est une constante souvent désignée comme le potentiel de transfert formel ( Δ o w ϕ o ′ ) qui, dans un système biphasique, est unique pour chaque ion métallique. En raison de leur caractère hydrophile, ils limitent souvent la fenêtre du potentiel polarisable. Jusqu'à maintenant, les valeurs de Δ o w ϕ o ′ n'ont pour la plupart qu'été évaluées. Avec une micro-interface montée à la pointe d'un capillaire de 25 µm, il est possible de réduire de courant faradique afin de pouvoir observer le transfert. Dans ce travail, on décrit la quantification des potentiels de transfert formel des ions dixouranium et strontium, respectivement Δ o w ϕ U O 2 2 + o ′ et Δ o w ϕ S r 2 + o ′ . [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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