Production of High Purity Samarium Acetate for Use in Nuclear Area

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15392/bjrs.v9i1.1265

Keywords:

Samário, Troca Iônica, Terras Raras

Abstract

Samarium is currently used in many applications, such as catalysts, lasers and metal alloys. Samarium is also employed to absorb neutrons in nuclear reactors. In medicine, samarium is used in the form of radioactive 153Sm to produce radiopharmaceuticals. A simple process for the preparation of pure samarium acetate was studied. The raw material, which was used in the form of rare earth carbonates was produced industrially from the chemical treatment of Brazilian monazite. Ion exchange chromatography was performed using a strong cationic resin to fractionate rare earth elements (REE). Under these conditions, 99.9% pure Sm2O3 and yield greater than or equal 60% was eluted by ammonium salt of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) solution in controlled pH. The EDTA-samarium complex was transformed into samarium oxide, which was subsequently dissolved in acetic acid to obtain the samarium acetate. Molecular absorption spectrophotometry was used to monitor the samarium and sector field inductively coupled plasma mass spectrometry was used to certify the purity of the samarium acetate. The solid salt was characterized by chemical analysis, thermal analysis, infrared spectroscopy and X ray diffraction. The analytical data collected allowed to conclude that stoichiometric formula for the samarium acetate obtained is Sm(CH3COO)3.4.H2O.

Keywords: Samarium, Ion exchange, Rare Earth.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biography

  • Walter dos Reis Pedreira Filho, FUNDACENTRO
    Serviço de Apoio a Diretoria de Pesquisa

References

Abrão. A. “Química e tecnologia das terras raras”. Série: Tecnologia Mineral n.66. CE-TEM, Rio de Janeiro, Brasil (1994).

Vieira. E.V.; Lins. F.F. “Concentração de minérios de terras raras”. Série: Tecnologia Mineral n.73. CETEM, Rio de Janeiro, Brazil (1997).

Queiroz. C. A. S.; Abrão. A. “Separação de cério e fracionamento das terras raras a partir dos cloretos mistos”. “Química dos lantanídeos e actinídeos”, ACIESP 36, São Paulo, SP, Bra-zil, 1982, p.200-224 (1982).

Queiroz. C. A. S.; Abrão. A. “Obtenção de neodímio e lantânio de alta pureza a partir de uma mistura de cloretos de terras raras”. “Química dos lantanídeos e actinídeos”, ACIESP 44, vol.1, São Paulo, SP, Brazil, 1984, p.57-75 (1984).

Queiroz. C. A. S.; Abrão. A. “Obtenção de gadolínio e samário puros a partir de uma mis-tura de carbonatos de terras raras por troca iônica”. Química dos lantanídeos e actinídeos”, ACIESP 50, vol.1, São Paulo, SP, Brazil, 1986, p.33-45 (1986).

Queiroz. C. A. S.; Abrão. A. “Alguns aspectos do controle analítico aplicado ao processo de separação das terras raras”. Química dos lantanídeos e actinídeos”, ACIESP 68, vol.1, São Paulo, SP, Brazil, 1990, p.157-189 (1990).

Reino, L.C.P. e Lordello, A. R. “Determinação de elementos lantanídicos em óxidos de lantânio, de samário e de gadolínio por espectrometria de emissão com plasma”. IPEN-317 (1990).

Pedreira. W. R.; Queiroz. C. A. S.; Abrão. A. and Pimentel. M. M. “Quantification of trace amounts of rare earth elements in high purity gadolinium oxide by sector field inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS)”. J. Alloys Comp..374. pp.129- 132. (2004).

Queiroz. C. A. S.; Vasconcellos. M. E.; Rocha. S. M. R.; Seneda. J. A.; Pedreira. W.

R.; Matos. J. R.; Abrão. A. “Synthesis and thermo-analytical characterization of samarium peroxi-carbonate” J. Alloys Comp..374. pp.401-404 (2004).

Vasconcellos. M. E.; Queiroz. C. A. S.; Abrão. A. “Sequential separation of the yttri-um-heavy rare earths by fractional hydroxide precipitation “J. Alloys Comp..374 p. 405-407 (2004).

Vasconcellos. M.E.; Rocha. S. M. R.; Queiroz. C. A. S.; Abrão.A.. “Solubility behav-ior of rare earths with ammonium carbonate and ammonium carbonate plus

ammonium hydroxide: Precipitation of their peroxi-carbonates” J. Alloys Comp..451. pp. 426-428 (2008).

Rocha. S. M. R.; Queiroz. C. A. S.; Lobo. R. M.; Forbicini. C. A. L.G. de O.; Seneda. J.A. e Pedreira Filho.W.R.. “Influência do lantânio na estabilidade térmica de aluminas”. XVIII CEBCIMAT, 2008, pp. 544-549 (2008).

Pedreira Filho. W. R.; Sarkis. J. E. S.; Queiroz. C. A. S.; Rodrigues. C.; Tomiyoshi.

I. A. and Abrão. A. “Determination of trace amounts of rare-earth elements in highly pure neodymium oxide by sector field inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-SFSM) and high-performance liquid cromatography (HPLC) technique”. Journal of Solid State Chemis-try, 171 (1): pp. 3-6. (2003).

Rocha. S.M.R. “Síntese e caracterização de precursores para catalisadores termica-mente estáveis à base de lantanídeos pelo método sol-gel”. Tese de doutorado apresentada ao IPEN/CNEN/SP (2008).

Rocha. S.M.R. et al “Influência do lantânio na estabilidade térmica de aluminas”,

XVIII CEBCIMAT, 2008, 544-549 (2008).

Pedreira Filho. W.R. “Determinação de impurezas metálicas em óxidos de terras raras de alta pureza pela espectrometria de massa (setor magnético) com fonte de plasma induzida por argônio (HR-ICP-MS) e cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC)”. Tese de douto-rado apresentada ao IPEN/CNEN/SP (2000).

Queiroz, C.A.S. “Terras raras: obtenção de padrões espectro-químicos, estudo dos carbonatos e síntese dos peroxicarbonatos – uma nova série de compostos”. Tese de doutorado apresentada ao IQ/USP/SP (1996).

Queiroz. C. A. S.; Pedreira Filho. W. R. and Seneda. J. A. “Preparation of high purity neodymium oxide from Brazilian monazite by ion exchange”. Journal of Energy and Power En-gineering. 9, 616-621 (2015).

Queiroz. C. A. S.; Pedreira Filho. W. R. and Seneda “Preparation of neodymium ace-tate for use in nuclear area and nanotechnology”, 2017 International Nuclear Atlantic Confer-ence, INAC, 2017.

L. Kuzníková, K. Dědková, L. Pavelek, J. Kupková, R. Váňa, M. H. Rümmeli and

J. Kukutschová, Synthesis and Characterization of Gadolinium Oxide Nanocrystallites, In book: Proceedings of the 2nd Czech-China Scientific Conference 2016.

Downloads

Published

2021-03-27

Issue

Section

Articles

How to Cite

Production of High Purity Samarium Acetate for Use in Nuclear Area. Brazilian Journal of Radiation Sciences, Rio de Janeiro, Brazil, v. 9, n. 1, 2021. DOI: 10.15392/bjrs.v9i1.1265. Disponível em: https://www.bjrs.org.br/revista/index.php/REVISTA/article/view/1265.. Acesso em: 2 may. 2024.

Similar Articles

You may also start an advanced similarity search for this article.