Effet isotopique de migration des électrolytes forts en solution aqueuse

(Laboratoire (LÉlectrochimie, Faculté des Sciences de Paris, 10, rue Cuvier, Paris, 5 e.), France.

Résumé

La variation de mobilité relative ε = Δu/u d’ions isotopes provenant de la dissociation d’électrolytes forts a été étudiée en fonction de la concentration du milieu par une technique de migration de zone sur bande de papier.

Une première série de mesures a porté sur les anions ¹⁵NO_3- et ¹⁴NO_3-. Elle n’a pas permis de déceler des variations de ε notables dans le domaine de concentrations étudié et pour les différents cations associés envisagés, ce qui conduit à penser que l’effet isotopique de migration est principalement d’origine cinétique.

Des expériences analogues ont été effectuées sur les cations ⁷Li+ et ⁶Li⁺ en milieu NO₃NH₄ et CH₃COONH₄. Elles ont montré dans les deux cas une augmentation de l’effet isotopique global avec la concentration attribuable à un effet d’échange chimique entre le lithium libre et le lithium sous forme associée. Les valeurs maxima de Δu/u obtenues sont 1,15 % en milieu nitrique 16 N et 1,69 % en milieu acétique 11 N. Les écarts importants entre ces deux résultats pourraient s’interpréter par un mécanisme d’association du lithium, différent dans les deux cas étudiés.

Abstract

The variation of relative mobilities ε = Δu/u of isotopic ions resulting from the dissociation of strong electrolytes has been studied as a function of the medium concentration by a zone migration technique using paper strips.

A first series of runs have been devoted to the study of the anions ¹⁴NO₃- and ¹⁵NO₃-. No significant ε variation could be detected — in the concentration range studied — and for the different associated cations, so that the isotopic migration effect, in this case, should mainly be a cinetic one.

Similar experiments have been made with ⁶Li+ and ⁷Li+ in NO₃NH₄ and CH₃COONH₄ media. In both cases an increase of the mesured isotopic effect have been observed with raising concentration that should be imputed to a chemical exchange process between free and associated Li ions. The maximum Δu/u values obtained are 1,15 % in 16 N nitric solution, and 1,69 % in 11 M acetic solution. The large difference between these two results could arise from a different association mechanism in the two media.