Le terre rare sono una serie di elementi della tavola periodica chiamati così perché i primi furono isolati da ossidi non comuni. In realtà, sulla crosta terreste sono presenti in concentrazioni relativamente elevate, ma sono difficili da estrarre. Si tratta di sostanze che vengono utilizzate nei settori dell’alta tecnologia, spesso come superconduttori, magneti e catalizzatori. Proprio per la difficoltà di reperirli si sta cercando sempre di più di recuperarli dagli apparecchi che vengono dismessi per poterli poi riciclare.

Finora i metodi utilizzati, soprattutto per alcuni, sono stati complicati, costosi e poco efficienti. Ora i ricercatori del KU Leuven Department of Chemical Engineering (in Belgio) hanno scoperto un nuovo metodo per l’estrazione di due di questi elementi, europio e ittrio, che usa i raggi ultravioletti invece dei normali solventi. Un metodo più semplice e “pulito”, spiegato in una pubblicazione uscita recentemente sulla rivista Green Chemistry.

Europio e ittrio possono infatti essere recuperati dal fosforo rosso, una polvere che viene utilizzata nelle lampade fluorescenti come i tubi al neon. Questo metodo potrebbe allora rappresentare una buona prospettiva per migliorare e aumentare il riciclo di lampade fluorescenti e delle lampadine a basso consumo energetico.

Prima di questa scoperta quello che veniva fatto era sciogliere europio ed ittrio in una soluzione acida acquosa, alla quale venivano aggiunti un estraente e un solvente. Questo portava alla formazione di due fasi: una acquosa contenente le terre rare, l’altra composta da uno strato di solvente, con l’estraente.

Quando le due fasi venivano a contatto uno dei due elementi era estratto dal solvente, mentre l’altro rimaneva in soluzione. Un processo che doveva essere ripetuto più e più volte per risultare efficiente e che prevedeva l’utilizzo della chimica. Questo nuovo metodo sfrutta invece i raggi UV, come ha spiegato Bart Van den Bogaert, dottorando presso il KU Leuven:

La luce UV influenza le particelle caricate elettricamente note come ioni. Sia europio che ittrio hanno tre cariche positive per ione. Quando illuminiamo con luce UV la soluzione di europio e ittrio aggiungiamo energia al sistema. Come risultato, una carica positiva per lo ione europio viene neutralizzata. Quando si aggiunge solfato, solo l’europio reagisce con esso. Il risultato è un precipitato che può essere facilmente filtrato, mentre l’ittrio rimane nella soluzione.

In tal modo si arriva ad un estrazione di europio al 95%, mentre alla fine del processo si riesce ad estrarre anche un’elevata percentuale di ittrio dal precipitato: ne rimane solo l’1,5%. Tutto questo senza utilizzare sostanze chimiche nocive. Come sempre la ricerca prosegue e il team che ha condotto lo studio prevede ulteriori miglioramenti nell’efficienza del processo.

12 maggio 2015
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