Effets isotopiques de migration d’ions alcalins en solutions sulfuriques

Laboratoire d'Électrochimie. Université Paris VI., France.

Résumé

La différence de mobilité des isotopes ⁶Li-⁷Li, et ²²Na-²⁴Na a été étudiée par une technique d’électrophorèse sur papier de fibres de verre dans des mélanges eau-acide sulfurique pour des teneurs en acide comprises entre 9 et 95 % en poids. Jusqu’à une concentration en acide d’environ 60 %, l’effet isotopique augmente avec la teneur du milieu en ions sulfuriques et atteint une valeur maximum (supérieure à 0,02 pour le couple ⁶Li-⁷Li). Cette valeur élevée, voisine de celle obtenue en milieu sels fondus, serait due essentiellement à un effet d’équilibre d’échange entre cations « libres » et « associés ». La décroissance de l’effet isotopique en solution H₂SO₄ concentrée (supérieure à 70 %), plus rapide que ne le laisserait prévoir la diminution de la concentration ionique, s’expliquerait par une structure différente du milieu de migration.

Abstract

The relative difference between isotopic mobilities for ⁶Li-⁷Li and ²²Na-²⁴Na has been studied by electrophoresis on glass sulphure acid fiber paper strips in water-sulphuric acid mixtures varying over the range of 9 to 95% acid concentration by weight. Up to 60 %, the isotopic effect increases with sulphuric ion concentration before reaching a maximum. This value — higher than 0,02 — for the ⁷Li-⁶Li isotopes — is close to that observed with molten salts and could be interpreted in terms of exchange equilibrium effects between « free » and « associated » cations. The decrease of the isotopic effect in concentrated sulphuric solutions (more than 70 %) is faster than that expected from the lowering of ionic concentration, and could be accounted for by a different structure of the migration medium.