1985年,Leung等对“微乳液”给出了如下定义：两种相对不互溶的液体的热力学稳定、各向同性、透明或半透明的分散体系。微乳液一般是由有机溶剂、水、表面活性剂(有时添加助表面活性剂)组成的热力学稳定体系,其作为分离介质具有很多独特的性质,如纳米球状或双连续性结构、快速聚合再分离的的动力学和增溶能力。本文主要研究了微乳液在萃取稀土金属铕、镧方面的应用。首先,我们以油酸钠或环烷酸钠为表面活性剂,正戊醇为助表面活性剂,以正庚烷为油相,氯化钠水溶液(1mol/L)为内水相,按适当的质量比制备了两种热力学稳定的W/O型微乳液,并用这两种微乳液应用于萃取铕的研究。分别考察了萃取时间、水乳比、表面活性剂浓度、萃取温度、助表面活性剂种类及浓度、料液相pH值和盐析剂浓度等因素对萃取过程中铕萃取率的影响。结论得出,这两种微乳液体系对铕都有很好的萃取效果,如：平衡时间短,萃取效率高,微乳相稳定,在较大水乳比的情况下依然没有破乳等。我们通过斜率法(1gD～lgC)得出了萃合物的结合数为2,可以推断出水相中的Eu3+和OL在界面上以Eu(OL)2Cl的形式进入到微乳相中。并通过热力学计算得出油酸钠与铕的萃取反应的焓变为-12.18kJ/mol,熵变为-61.41J/(mol·K)。通过实验,发现温度对油酸钠萃取铕的影响较大,该萃取过程适宜在低温下进行。然后,我们用这两种热力学稳定的微乳液体系对稀土镧也进行了萃取研究。同样,考察了萃取时间、水乳比、表面活性剂浓度、萃取温度、助表面活性剂种类及浓度、料液相pH值和盐析剂浓度等因素对萃取过程中镧萃取率的影响。与萃取铕的过程相似,这两种微乳液体系非常稳定,对铡的萃取效率也很高,但温度的变化对镧萃取过程的影响微乎其微。由斜率法得出斜率接近1.5,油酸钠和镧形成的萃合物形式为La2(OL)3Cl3,通过热力学计算得出,镧萃取反应的焓变为-0.7277kJ/mol,熵变为-52.58J/(mol·K)。最后,对于这两种由阴离子型表面活性剂所构成的微乳液来说,料液酸度对稀上金属铕、镧萃取率的影响较大,只有在适合的酸度范围内(pH值在3～7之间)才能得到较高的萃取率。我们利用这个特点,在酸度较大的条件下,进行反萃实验。分别选择不同浓度的盐酸和硫酸作为反萃剂,发现相同氢离子浓度下盐酸的反萃效果优于硫酸。铕和镧的反萃率均高于90%,但由于加入酸后微乳相结构遭到破坏,这种反萃方法使得这两种微乳液体系不能够循环使用。
