Análisis del ion citrato como eluyente en la separación de Lu+3 EYb+3 por cromatografía del intercambio iónico

Abstract

La presente tesis comprende la evaluación de la efectividad del ion citrato en la separación de los elementos lantánidos lutecio e yterbio en una columna de intercambio iónico usando la resina Dowex®50WX8. Para monitorear el progreso de la separación se usó como método de detección la técnica de fluorescencia de rayos X. Se concluyó que para que exista separación de elementos lantánidos con este ligando, este debe acondicionarse a un rango de pH entre 4,00 a 4,50, en donde se consigue desprotonar al carboxilo central. Formada esta especie, tres moléculas de ligando rodean al catión lantánido por medio de un híbrido resonante, formando un complejo neutro que no es electrostáticamente afín a la resina y así puede ser eludido. A pH superior a 5,0, ocurriendo la desprotonación de los grupos carbonilos, se forma un complejo más estable, pero que no es capaz de separar los lantánidos, sino de unirlos. Se han planteado cinco nuevas estructuras de los complejos a distintos pH, lo cual es un aporte científico, ya que actualmente no hay un consenso en cuanto a la estructura de los complejos y al modo de coordinación del ácido cítrico con diversos iones metálicos. Se realizaron pruebas de Difracción de Rayos X y Espectrometría Infrarroja para poder confirmar las estructuras que se proponen. El análisis de DRX indicó que existen cuatro estructuras cristalinas para los complejos con pH de hasta 5,27 con distancias interplanares de 8-12 Angstrom. La quinta estructura no fue eludida de la columna, ya que los lantánidos se agotaban en las cuatro primeras estructuras. El análisis por espectrometría infrarroja indicaba la presencia del grupo hidroxilo que no participa en la reacción y la presencia de grupos carbonilos y enlaces C-O. Los patrones de difracción experimentales presentan naturaleza policristalina, a excepción de uno de ellos a pH 3.00. La indización de este difractograma de polvos por el método dicotómico dio una celda triclínica con a= 14.6 A, b= 8.7 A, c= 11.6 A, α=112, β =125, γ=88, V=1089. La separación de estos dos elementos es de importancia científica y tiene una aplicación en la medicina nuclear, ya que el radiofármaco 177Lu debe ser separado del 177Yb, cuando ambos son producidos mediante la irradiación en un reactor nuclear del 176Yb en el método de producción denominado como “método indirecto”.