penentuan rekoveri ekstraksi uranium...

ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009

PENENTUAN REKOVERI EKSTRAKSI URANIUM DARI LARUTAN

U3Siz DALAM TBP/ OK MENGGUNAKAN CARA TITRASI

Sutri Indaryati, Yanlinastuti, lis Haryati

ABSTRAK

PENENTUAN REKOVERI EKSTRAKSI URANIUM OARI LARUTAN U3Si2 OALAMTBP/OK MENGGUNAKAN CARA TITRASI. Tujuan kegiatan ini untuk mendukungpengembangan metode, dan penguasaan metode penentuan burn-up bahan bakarpasca irradiasi sehingga akan diperoleh pemisahan uranium dengan hasil optimalMetode Parameter terbaik untuk pemisahan uranium dengan cara ekstraksi diperolehperbandingan TBP-OK, 3:7, pada konsentrasi uranium sekitar 3,0 gram/liter dankecepatan pengocokan 1000 rpm dengan hasil pemungutan uranium rerata pada 4posisi pengocokan 99,728%

Kata Kunci : Rekoveri Ekstraksi Uranium, U3Si2

PENDAHULUAN

Kegiatan ini untuk mendukung pengembangan metode, dan penguasaan metodepenentuan burn-up bahan bakar pasca irradiasi sehingga akan diperoleh pemisahan uraniumdengan hasil optimal. Pada percobaan terdahulu diperoleh hasil yang belum optimal, persen uraniumyang terekstrak antara 77.48% sampai 99.15%, rentang yang cukup besar [1]. Larutan yangdiekstraksi adalah hasil pelarutan pelat elemen bakar U3SirAI, dan dengan percobaan ini diharapkanakan diperoleh metode pemungutan uranium dengan hasil yang optimum.

Untuk analisis burn-up pelat elemen bakar (PEB) U3Si2-AI dilakukan pelarutan , hasilpelarutan diperoleh larutan yang masih mengandung pengotor atau logam lain yang terlarut, olehkarena itu perlu dilakukan pemisahan uranium. Oalam hal ini pemisahan' yang digunakan adalahdengan cara ekstraksi dengan TBP/OK. Pemisahan dilakukan agar diperoleh larutan uraniumdengan kemurnian tinggi sehingga saat dianalisis selanjutnya tidak terganggu dengan bahan terlarutlain.

Percobaan dilakukan dengan tiga tahap percobaan, percobaan awal dengan variasiperbandingan TBP-OK, uranium yang terambil / terikat oleh TBP/OK selanjutnya dianalisis denganTitriprosessor. Hasil ekstraksi dengan konsentrasi uranium terambil paling besar, selanjutnyadigunakan sebagai parameter perbandingan TBP/OK untuk percobaan dengan variasi konsentrasidan variasi kecepatan pengadukan, dengan percobaan tersebut diharapkan akan diperolehparameter optimum untuk ekstraksi, sehingga ketika diterapkan untuk penentuan uranium padapenentuan burn-up diperoleh pemisahan uranium dengan hasil optimal.

TATA KERJA

Bahan:

Larutan induk yang berasal dari hasil pelarutan pelat elemen bakar- TBP- Odorless Kerosen- Air Bebas Mineral

Reagent untuk analisis uranium dengan titroprosessor

Alat:

Peralatan gelas- Titroprosessor

221

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009

Mesin pengocok

ISSN 0854 - 5561

Cara kerja:

Larutan induk yang berasal dari hasil pelarutan pelat elemen bakar[2] diencerkan 10 kalidan dianalisis konsentrasi uraniumnya dengan titroprosessor'3] Sebanyak 10 ml larutan dimasukkanke dalam tabung reaksi sebanyak 4 buah tambah dengan 3 ml TBP/OK dengan perbandingantertentu selanjutnya larutan dikocok dengan kecepatan 1000 rpm selama 10 menit, fase organikdipisahkan dan masukkan dalam labu takar 10 ml, pengocokan diulang 3 kali dan fase organikditepatkan volumenya menjadi 10 ml, fase organik dianalisis kadar uraniumnya dengantitroprosessor.

Percobaan dilakukan dengan beberapa variasi yaitu :1. Variasi perbandingan TBP/OK.2. Variasi konsentrasi uranium.

3. Variasi kecepatan pengocokan.

Gambar 1. Mesin Pengocok Untuk Ekstraksi Uranium

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Variasi Perbandingan TBP/OK

Percobaan awal dilakukan dengan pengocokan manual dan perbandingan TBP/OK 3 : 7hasil yang diperoleh konsentrasi uranium terambH dalam fasa organik rerata 84 % seperti Tabel 1 ,selanjutnya dilakukan percobaan dengan mesin pengocok dan variasi perbandingan TBP/OK,variasi perbandingan TBP/OK yang digunakan dalam percobaan ini adalah, 7: 3; 5 : 5; 9 : 1; dan3 : 7. Dari hasH ekstraksi dengan variasi perbandingan TBP/OK, diharapkan akan diperolehperbandingan TBP/OK tertentu yang dapat mengikat uranium maksimum, selanjutnya perbandinganTBP/OK yang diperoleh digunakan untuk percobaan selanjutnya. Besarnya uranium yang terambildalam fase organik dihitung dalam %. uranium terambil dibandingkan dengan konsentrasi induk ataukonsentrasi uranium awal yang diperoleh dari pengenceran hasil pelaruan pelat elemen bakar U3Si2AI[1] maka akan diperoleh hasil sebagai berikut,

222


Tabel 1. Hasil Ekstraksi Uranium dengan Perbandingan TBP/OK (3:7) MenggunakanPengocokan Manual

IndukHasil Ekstraksi (g/I)No (g/I)

123

1

2,7532,33323322,214

2

2,7902,3852,3382,258

3

2,7102,3112,3242,292

4

2,7112,3042,3732,237

Rerata

2,7412,3332,3422250

SO

0,0380,0370,0220,033

RSO

1,3981,5710,9231,472

% Rekoveri

85,12485,43482,096

Tabel 2. Hasil Ekstraksi Uranium dengan Perbandingan TBP/OK (7:3)

IndukHasil Ekstraksi (g/I)No (g/I)

1234

1

3,0742,6333,0383,0353,209

2

3,2152,7072,7933,0552,986

3

3,1573,0813,1313,1483,043

4

3,1863,0443,0973,0973,089

Rerata

3,1582,8663,01~3,0843,082

SO

0,0610,2290,1530,0500,095

RSO

1,9257,9935,0671,6223,074

% Rekoveri

90,76295,46497,64997,585

Tabel 3. Hasil Ekstraksi Uranium dengan Perbandingan TBP/OK (5:5)

NoInduk Hasil Ekstraksi (g/I)

(g/I)

1234

13,2032,9413,1113,1073,047

23,2213,2143,3033,1883,131

33,1783,1443,1143,193,194

43,1673,2293,1313,0623,169

Rerata

3,1923,1323,1653,1373,135

SO

0,0240,1330,0930,0630,064

RSO

0,7644,2342,9262,0112,050

% Rekoveri

98,11399,13998,26198,214

223

HasH-hasH Penelitian EBN Tahun 2009 ISSN 0854 - 5561

Tabel 4. HasH Ekstraksi Uranium dengan Perbandingan TBP/OK (9:1)

No

IndukHasil ekstraksi (g/I)

(g/I)

12341

3,1582,7822,7673,2622,85

2

3,1211,8851,5942,6572,921

3

3,1422,8651,9612,8462,737

4

3,1432,3453,0963,2173,139

Rerata

3,1412,4692,3552,9962,912

SO

0,0150,4510,6960,2930,169

RSO

0,48418,28029,5609,7715,817

% Rekoveri

78,61374,96095,36892,701

Tabel 5. Hasil Ekstraksi Uranium dengan Variasi Perbandingan TBP/OK (3:7)

IndukHasil ekstraksi (g/I)No (g/I)1234

1

3,1582,9573,0553,1093,139

2

3,1213,2253,1723,1513,123

3

3,1423,1973,1623,2113,13

4

3,1433,1173,1553,1073,109

Rerata

3,1413,1243,1363,1453,125

SO

0,0150,1200,0540,0490,013

RSO

0,4843,8531,7361,5500,405

% Rekoveri

99,45999,841100,11199,499

Tabel 6. HasH Ekstraksi Uranium dengan Variasi Perbandingan TBP/OK

Perbdng% Rekoveri

KeteranganTBP:OK

1234Rerata

3 : 7

85,12485,43482,096 84,218Pengocokan manual

7 : 3

90,76295,46497,64997,58595,365

98,113

99,13998,26198,21498,432Oikocok dengan mesin

5 : 59 : 1

78,61374,9695,36892,70185,411Kecepatan 1000 rpm3 : 7

99,45999,841100,11199,49999,728

Pada percobaan awal dilakukan ekstraksi dengan pengocokan manual, karena hasH inidimungkinkan tidak konsisiten kecepatan pengocokannya maka untuk percobaan selanjutnya

224


dilakukan pengocokan dengan mesin pengocok yang mempunyai 4 posisi yang selanjutnyadigunakan pada 4 perolehan hasil ekstraksi.

Oari hasil tersebut diperoleh perbandingan TBP/OK 3:7 dapat mengekstrak uranium palingoptimum yaitu pada 4 posisi mesin pengocok diperoleh di atas 99%, maka dengan angkaperbandingan ekstraktan tersebut digunakan untuk melakukan percobaan selanjutnya yaitu untukvariasi konsentrasi dilakukan dengan perbandingan ekstraktan TBP/OK 3:7.

2. Variasi Konsentrasi Uranium

Variasi konsentrasi uranium yang digunakan pada percobaan ini adalah konsentrasi 3,00 g/I,2,00 g/I, 1,00 g/l, dengan kecepatan pengocokan 1000rpm, dengan menggunakan perbandinganTBP/OK optimum dari percobaan 1 yaitu (3:7) dan diperoleh hasil sebagai berikut :

Tabel 7. Hasil Ekstraksi Uranium dengan Konsentrasi Uranium 3,00g/1

No

Induk, Hasil ekstraksi (g/I)

(g/I)1234

1

3,1582,9573,0553,1093,139

2

3,1213,2253,1723,1513,123

3

3,1423,1973,1623,2113,130

4

3,1433,1173,1553,1073,109

Rerata

3,1413,1243,1363,1453,125

SO

0,0150,1200,0540,0490,013

RSO

0,4843,8531,7361,5500,405

% Rekoveri

99A5999,841100,11199,499

Tabel 8. Hasil Ekstraksi Uranium dengan Konsentrasi 2,00 g/I

IndukHasil ekstraksi (g/I)No (g/I)

1234

1

2,0591,7101,9371,9192,119

2

2,0682,0002,1821,8952,118

3

2,011,9532,0682,0992,115

4

2,0821,9811,7001,9352,081

Rerata

2,0551,9161,9721,9622,108

SO

0,0310,1400,2070,0930,018

RSO

1,5237,29810,4974,7300,866

% Rekoveri

93,23595,96195,486102,604

225

,-

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2009

Tabel 9. Hasil Ekstraksi Uranium dengan Konsentrasi 1,00 g/I

ISSN 0854 - 5561

IndukHasil ekstraksi (g/I)No (g/I)

1234

1

1,2141,261,1511,011,017

21,2081,1021,0120,971,063

3

1,0981,0041,0621,0470,9844

1,1791,0751,0611,2250,996

Rerata

1,1751,11°1,0721,0631,015

SO

0,0530,1080,0580,1130,035

RSO

4,5469,7325,40510,5813,427

% Rekoveri

94,50991,21190,48786,401

Tabel10. Hasil Ekstraksi Uranium dengan Variasi Konsentrasi Uranium

Kons % RekoveriRerataUranium

g/I

1234% Rekoveri

1,175

94,50991,21190,48786,40190,652

2,055

93,23595,96195,486102,60496,8223,141

99,45999,841100,11199,49999,728

Ekstraksi uranium dengan variasi konsentrasi diperoleh pad a konsentrasi uranium 3000 g/I,persen uranium yang terekstraksi paling besar yaitu rerata di atas 99%.

3. Variasi Kecepatan Pengocokan

Oengan menggunakan perbandingan TBP/OK 3:7 dan konsentrasi optimum yaitu 3,00 g/I ,dilakukan percobaan dengan variasi kecepatan pengocokan 500 rpm, 1000 rpm, dan 1500rpmdiperoleh hasil sebagai berikut :

Tabel11. Hasil Ekstraksi Uranium dengan Kecepatan Pengocokan 500 rpm

No

IndukHasil ekstraksi (a/I)

(g/I)1234

1

3,1721,1691,1671,0760,999

2

3,5791,1941,2941,1570,945

3

3,4481,0851,2061,0821,001

4

3,4701,0441,2081,1480,974

Rerata

3,4171,1231,2191,1160,980

SO

0,1730,0700,0540,0430,026

RSO

5,0706,2634,3983,8242,676

% Rekoveri

32,86335,66532,65128,671

226



No

Induk, Hasil ekstraksi (g/I)

(g/I)

1234

1

3,1582,9573,0553,1093,139

2

3,1213,2253,1723,1513,123

3

3,1423,1973,1623,2113,13

4

3,1433,1173,1553,1073,109

Rerata

3,1413,1243,1363,1453,125

SO

0,0150,1200,0540,0490,013

RSO

0,4843,8531,7361,5500,405

% Rekoveri

99,45999,841100,11199,499


IndukHasil ekstraksi (g/I)NO (g/I)

1234

1

3,5603,3663,3383,3253,326

2

3,3733,3193,3583,2983,293

3

3,4483,3043,3083,3563,305

4

3,4173,3433,2723,3383,259

Rerata

3,4503,3333,3193,3293,296

SO

Q,0800,0270,0380,0240,028

RSO

2,3140,8171,1290,7330,851

% Rekoveri

96,62396,21796,51495,543

Tabel14. Hasil Ekstraksi Uranium dengan Variasi Kecepatan Pengocokan

Kecepatan

% RekoveriReratapengocokan, rpm 1

234

500

32,86335,66532,65128,67132,463

1000

99,45999,841100,11199,49999,728

1500

96,62396,21796,51495,54396,224

Oari Tabel 14 pad a kecepatan pengocokan 1000 rpm diperoleh persen uranium terekstrakpaling tinggi pada pengocokan 500 rpm uranium yang terekstrak sangat kecil, ini dimungkinkankarena kontak antara uranium dengan larutan ekstraktan tidak maksimal sehingga uranium yangterikat dengan TBP/OK juga kecil, sedangkan pada kecepatan 1500 rpm tidak diperoleh hasil

227

penentuan rekoveri ekstraksi uranium...

Documents