ES2316436T3

ES2316436T3 - Procedimiento de separacion de isotipos.

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Publication number: ES2316436T3
Application number: ES01911803T
Authority: ES
Inventors: Marc Lemaire; Jacques Foos; Alain Guy; Frederic Chitry; Stephane Pellet-Rostaing; Olivier Vigneau
Original assignee: Areva NP SAS
Current assignee: Areva NP SAS
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2021-01-05
Also published as: JP4741171B2; EP1349639B1; US7641799B2; WO2002053269A1; DE60136848D1; US20080073272A1; ATE416024T1; US20040081604A1; JP2004516930A; EP1349639A1; US7318899B2

Abstract

Procedimiento para la separación, en un medio acuoso, de los isótopos de un mismo elemento que pertenece a la serie de los lantánidos, procedimiento que comprende el tratamiento de un medio acuoso que contiene los isótopos de un elemento en forma de sal con un ligando orgánico que en el medio acuoso tiene el mismo número de cargas negativas que el isótopo tiene de cargas positivas en forma iónica y en el que este ligando se diseña para que se ligue preferentemente a uno o varios isótopos del elemento, y que en dicho procedimiento o bien (i) el ligando está soportado por una resina o por un soporte intercambiador de iones, el medio acuoso se pone en contacto con la resina o el soporte y los isótopos que se unen a los ligandos forman un retenido mientras que los isótopos no retenidos atraviesan la resina o el soporte, o bien (ii) el ligando, hidrosoluble, se disuelve en el medio acuoso y el complejo ligando-isótopo formado queda retenido por una membrana de nanofiltración, y en cada uno de los casos (i) y (ii) se separa un retenido que comprende los isótopos que han formado complejo con el ligando, y un permeado que comprende los isótopos que no han formado complejo.

Description

Procedimiento de separación de isótopos.

La invención se refiere a la separación de isótopos de metales alcalinotérreos, de elementos de transición y de metales pesados que tienen una masa atómica inferior a 209. Se refiere más particularmente a la separación de isótopos de las tierras raras o lantánidos. La invención se refiere, por tanto, a un procedimiento que permite la separación entre sí de los isótopos de estos elementos.

Algunos isótopos de los lantánidos se utilizan como veneno neutrónico o absorbente de neutrones en los reactores nucleares. Es el caso principalmente del gadolinio (Gd) y del erbio (Er). No todos los isótopos del gadolinio (152, 154, 155, 156, 157, 158, 160) y del erbio (162, 164, 166, 167, 168, 170) presentan el mismo interés y las industrias buscan el aislamiento de los isótopos más favorables. Los isótopos 155 y 157 del gadolinio y el isótopo 167 del erbio son los isótopos que tienen los mejores poderes de absorción de los neutrones y son los isótopos de elección como neutrófagos en los elementos de combustible para centrales nucleares.

Para más información sobre los isótopos de los lantánidos, ver Handbook of Chemistry and Physics, 73ª edición, 1992-1993.

La separación de los isótopos de un mismo elemento es uno de los problemas técnicos más difíciles de resolver, cualquiera que sea la proporción de separación escogida. Y es más difícil cuando la diferencia de masa relativa entre los isótopos es menor, p.e., entre 1 y 2% para los lantánidos.

La separación de los isótopos de elementos como el Ca o Na en fase líquida (fase acuosa u orgánica) con la ayuda de agentes complejantes se ha llevado a cabo por primera vez por los equipos de Jepson y DeWitt (J. Inorg. Nucl. Chem, 38, 1175, 1976) y de Heumann y Schiefer (Z. Naturforsch., 36b, 566, 1981). Las técnicas empleadas hacen referencia a la extracción líquido-líquido y a resinas intercambiadoras de iones con la ayuda de agentes complejantes específicos tales como los éteres corona (diciclohexan[18]corona-6) o los criptanos (criptan[2,2,2]).

También se ha propuesto la separación de los isótopos de las tierras raras mediante una resina intercambiadora de iones (cromatografía) en fase líquida que implica resinas intercambiadoras de iones y una solución eluyente que contiene un ligando de los isótopos. Así, la patente EP-A-173484 propone una técnica como la citada para la separación de los isótopos del gadolinio utilizando de 5 a 30, con preferencia de 20 a 30 columnas que contienen ya sea una resina intercambiadora de iones, ya sea una resina intercambiadora de cationes como fase estacionaria. En el primer caso, el eluyente contiene nitrato de amonio en metanol acuoso y, en el segundo caso, EDTA. En el mismo orden de ideas, se puede citar J. Chen et al., Journal of Nuclear Science and Technology, 1992, 29 (11); 1086-1092, y I.M. Ismail et al., J. Chromat, A, 1998, 808, 185-191.

Por razones ligadas esencialmente a las dificultades de control de la elución de los picos de los isótopos, la patente WO-A-9600124 ha buscado perfeccionar la separación de los isótopos del Gd sobre una resina intercambiadora de iones. El procedimiento descrito hace mención a una fase móvil formada con preferencia por un ácido acuoso, siendo el preferido el ácido nítrico. En la patente WO-A-9600123 se propone un procedimiento similar para la separación de los isótopos del erbio.

Otros autores han propuesto un sistema red-ox por intercambio químico en sistemas de extracción líquido-líquido, con ligandos del tipo HDEHP o TBP, para la separación de isótopos del europio y del cerio (W. Dembinski y T. Mioduski, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Letters, 1995, 199(2); 159-171; W. Dembinski et al., Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Articles, 1991, 149(1); 169-176).

La patente FR-A-2214509 propone la separación de los isótopos 44 y 40 del calcio mediante un procedimiento de extracción líquido-líquido que se basa en la utilización de éteres-corona y solventes del tipo agua-alcohol o un solvente clorado.

Por tanto, la separación de los isótopos es una apuesta considerable. De todos modos, las diferentes técnicas presentan inconvenientes, p.ej., la complejidad de los medios de la puesta a punto; el coste y las dimensiones de las instalaciones; el consumo energético; la producción de productos secundarios líquidos o sólidos más o menos tóxicos; el uso de solventes introduce el problema de su separación y de su retirada, en vistas de su reciclaje y de la protección del medio ambiente.

La invención tiene como objetivo el proporcionar un procedimiento que permita separar eficazmente entre sí los isótopos de un mismo elemento, que pertenezca al grupo de los elementos alcalinotérreos, los elementos de transición y los metales pesados que tengan una masa atómica inferior a 209, en particular los lantánidos.

Otro objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento que permita el enriquecimiento de un elemento en uno o varios de sus isótopos de interés

Todavía otro objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento tal que permita ajustar con facilidad la proporción de separación y de enriquecimiento.

Otro objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento tal que tenga una puesta a punto sencilla, que no necesite una instalación demasiado voluminosa y que sea económico, tanto en su uso como en la instalación.

Otro objetivo adicional de la invención es proporcionar un procedimiento que pueda permitir limitar los volúmenes de los desechos líquidos y sólidos y que no genere desechos tóxicos.

Todavía otro objetivo adicional de la invención es proporcionar un procedimiento tal que tenga una puesta a punto sencilla y que permita limitar el gasto energético.

Otro objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento tal que pueda funcionar igual de bien en un proceso en continuo como en discontinuo.

Todavía otro objetivo más de la invención es proporcionar un procedimiento tal que permita unos caudales de elución elevados, principalmente superiores a los obtenidos en la técnica conocida anterior.

Estos objetivos, al igual que otros, se consiguen mediante el procedimiento de la reivindicación 1. El uso de un medio de separación apropiado permite, por una parte, conseguir un retenido que comprende los isótopos que forman complejo con el ligando, lo que se traduce en un enriquecimiento del retenido, con relación a la solución inicial, en cuanto al isótopo(s) que forman complejo de manera preferencial, y por otra parte, dejar pasar o eluir un permeado que comprende los isótopos que no forman complejo, lo que se traduce en un permeado o eluido enriquecido en los isótopos que no forman complejo de manera preferencial, es decir, los isótopos que no forman complejos y/o los isótopos que forman complejo de manera más débil.

El metal que se ha de tratar se encuentra en solución acuosa bajo forma de una sal del isótopo, en particular nitrato, sulfato, carbonato o cloruro.

La elección del ligando se basa en un ligando orgánico, lo que permite concebir y sintetizar ligandos de acuerdo con las cargas necesarias. En particular, el tamaño del ligando se puede escoger de manera que se optimice la operación de separación entre el complejo ligando-isótopo y los isótopos libres en función del medio de separación usado. Otro parámetro lo constituye la carga iónica del ligando. El ligando orgánico se escoge de manera que tenga el mismo número de cargas negativas que el isótopo tiene de cargas positivas en su forma iónica.

La invención se basa en un hecho constatado sorprendente: resulta posible, con un ligando apropiado, formar complejo de manera preferencial con uno o varios isótopos de un elemento, en detrimento de uno o varios de los otros, y esto de manera reproducible y, por tanto, es posible separar los isótopos que han formado complejo de los isótopos que no los han formado.

El ligando se selecciona de manera que permita enriquecer ya sea el permeado, ya sea el retenido, en el isótopo interesante, véase los dos cuando se trata de separar dos isótopos interesantes.

Con preferencia, el ligando es un poliácido aminado lineal o cíclico, en particular lineal, con preferencia de fórmula (I)

1

en la que:

-: a = 0 o 1 y b = 2 o 3,

-: c = 2 o 3 y d = 0 o 1,

-: e = 0 o 1,

-: h = 1, 2 o 3, con preferencia 1 o 2

-: i = 1, 2 o 3, con preferencia 1 o 2

-: p = 0 a 3, con preferencia 2

-: q = 1 a 4, con preferencia 2 o 3

-: f = 2 o 3,

-: g = 0 o 1,

A^{1}, A^{2}, A^{3} son idénticos o diferentes entre sí y corresponden a un grupo ácido monovalente; con preferencia seleccionado entre el grupo que contiene -COOR,

-: PO_{3}R'_{2}, -SO_{3}R'', con R, R', R''= H o catión, principalmente un catión alcalino, preferentemente el sodio; se escoge con preferencia un catión que no forme complejo con el ligando;

-: los R^{1} son idénticos o diferentes entre sí y corresponden a:

-: H,

-: alquilo de C_{1}-C_{10} o,

2

: siendo a= 0, b= 1 y R^{9} y R^{10} idénticos o diferentes y significan cada uno un hidrógeno o un radical hidrófilo monovalente seleccionado con preferencia entre los restos hidrocarbonados aminados y/o (poli)hidroxilados y/o alcoxilados y/o (poli)eterificados, siendo estos restos con preferencia del tipo (ciclo)alquilo, aralquilo, alquilarilo, (ciclo)alquenilo, aralquenilo, arilo;

: R^{9} y R^{10} corresponden cada uno de ellos más preferentemente a un hidroxialquilo C_{1}-C_{10}, un alcoxilo C_{1}-C_{10}, un poliol, de manera ventajosa un sacárido hidrogenado;

-: los R^{2} son idénticos o diferentes entre sí,

-: los R^{3} son idénticos o diferentes entre sí,

-: los R^{6} son idénticos o diferentes entre sí,

-: los R^{7} son idénticos o diferentes entre sí,

: los R^{2}, R^{3}, R^{6} y R^{7} son idénticos o diferentes entre sí, y significan H o un alquilo de C_{1}-C_{10};

-: los R^{4} son idénticos o diferentes entre sí y corresponden a un grupo divalente hidrófilo seleccionado con preferencia entre los restos aromáticos y cicloalquilénicos aminados y/o hidroxilados o los grupos (ciclo)alquilénicos aminados y/o hidroxilados;

: estos grupos pueden ser alcoxilados y/o (poli)éteres;

-: el grupo divalente R^{5} representa un alquileno, con preferencia CH_{2}, o un grupo que responde a la misma definición que R^{4}; y/o

-: el grupo R^{8} corresponde a un hidroxilo, a A^{4} que tiene el mismo significado que A^{1}, A^{2}, A^{3}, es hidrógeno o -NR^{9}R^{10} donde R^{9} y R^{10} son idénticos o diferentes entre sí y representan un radical monovalente hidrófilo seleccionado, con preferencia, entre los restos hidrocarbonados aminados y/o (poli)hidroxilados y/o alcoxilados y/o (poli)eterificados, siendo estos restos preferentemente del tipo (ciclo)alquilo, aralquilo, alquilarilo, (ciclo)alquenilo, aralquenilo, arilo; siendo R^{8} más preferiblemente un hidroxialquilo C_{1}-C_{10}, un alcoxilo C_{1}-C_{10}, o un poliol, de manera ventajosa un sacárido hidrogenado.

Todos los grupos o radicales monovalentes o divalentes a los que se hace referencia en esta fórmula (I) pueden ser alquilos o alquenilos lineales o ramificados, pudiendo llevar en su cadena uno o varios átomos de oxígeno en lugar de los átomos de carbono (p.e., alcoxi o (poli)éter).

En esta misma fórmula (I), se entiende por grupo "arilo" un grupo derivado de un motivo hidrocarbonado aromático que contiene uno o varios anillos aromáticos que pueden estar substituidos o no por grupos OH, alquilos o hidroxialquilos por supresión de un átomo de hidrógeno de uno de los carbonos del ciclo o por supresión de un átomo de hidrógeno de uno de los carbonos de un substituyente alquilo o hidroxialquilo. A modo de ejemplo, se puede citar los grupos alcohol bencílico o hidroxialquilfenoles.

En esta fórmula (I) también se entiende por grupo "cicloalquileno" un grupo divalente derivado de un hidrocarburo cíclico substituido o no por cadenas de alquilo o hidroxialquilo, por supresión de un átomo de hidrógeno o de un átomo de carbono del ciclo. A modo de ejemplo, se puede citar el grupo ciclohexileno.

Por "hidrocarbonado" se entiende dentro de la invención todos los grupos que comprenden principalmente átomos de carbono u átomos de hidrógeno.

Cuando se hace referencia a los alquilos, los alcoxilos o los alquenilos C_{1}-C_{10}, se trata más especialmente de los radicales C_{2}, C_{3} y/o C_{4}.

De manera ventajosa, los grupos hidrófilos que pueden representar R^{9} y R^{10} son polihidroxialquilos, con preferencia sacáridos hidrogenados, todavía más preferentemente un resto sorbitol o cadenas de poliéteres, con preferencia polietilenglicol o polipropilenglicol.

De manera ventajosa, esta fórmula (I) engloba los poliácidos aminados lineales conocidos como EDTA y DTPA (p=0, q=2 o 3, b=2, f=2, A_{1}= A_{3}= COOH, R^{1}= R^{6}= R^{7}= H, R^{5}= CH_{2}, R^{8}= OH, g= 1, e= 0, a= 1, h=1 o 2).

Siguiendo una variante, los ligandos/agentes complejantes pueden ser poliácidos aminados cíclicos como, por ejemplo, los DOTA que son poliaminocarboxilatos cíclicos.

En una forma preferida de la puesta en práctica, el ligando/agente complejante es un producto de fórmula (I.1):

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en la que R^{9}, R^{10}, R^{11} y R^{12} son idénticos o diferentes entre sí y cada uno representa un radical monovalente hidrófilo que responde a la misma definición que la que se ha dado para R^{9}, R^{10}, siendo los más especialmente preferidos los radicales etanoilo, metoxietilo y sorbitoilo.

La persona experta en la técnica puede determinar los valores de las variables y escoger los substituyentes para concebir los ligandos adaptados a los isótopos a tratar.

Sobre la base de las informaciones divulgadas, el experto en la técnica también puede definir los ligandos apropiados para la separación de tal o cual isótopo, recurriendo a experimentos sencillos que quedan dentro de sus competencias normales y que pueden consistir, por ejemplo, en reproducir el procedimiento de la invención con un ligando determinado, en proceder a la separación y analizar el permeado y el retenido del modo en que se describe ampliamente en los ejemplos.

En la primera etapa de este procedimiento, a la solución acuosa a tratar se le añade el ligando hidrosoluble según la invención. La cantidad de ligando añadida preferentemente es tal que resulta inferior a un equivalente de ligando por átomo de isótopo a separar. Estos ligandos forman complejos del tipo 1:1.

Siguiendo un primer modo de la invención, el medio de separación es una membrana de filtración, con preferencia una membrana de nanofiltración. El ligando y la membrana se escogen de manera que la masa molecular del complejo ligando-isótopo sea superior al umbral de corte de la membrana, de manera que se permita una retención lo más completa posible de los iones que han formado complejo.

Para realizar la separación de los isótopos, se hace circular la solución acuosa a tratar en la vecindad de la membrana de nanofiltración y se aplica una diferencia de presión entre las dos caras opuestas de la membrana, de manera que se recoge un retenido enriquecido en isótopo que forma complejo de manera preferencial, y un permeado enpobrecido en este isótopo. La diferencia de presión entre las dos caras opuestas de la membrana puede variar entre una larga gama, aunque se obtienen buenos resultados con una diferencia de presión entre 0,2 y 0,8 Mpa.

Las membranas de nanofiltración susceptibles de ser utilizadas en el procedimiento de la invención deben tener un umbral de corte de manera que dejen pasar los iones que no forman complejo y retener los iones que forman complejo con los ligandos de la invención. El umbral de corte de una membrana frente a un soluto neutro se puede definir como la masa molecular mínima de un compuesto necesaria para tener una tasa de retención de dicho compuesto del 90%.

Según la invención, el umbral de corte apropiado para la membrana seleccionada puede ser (en g/mol) de 100 a 5000, con preferencia de 200 a 2000, y más preferentemente de 500 a 1500. En la práctica, el umbral de corte puede estar, por ejemplo, comprendido entre 200 y 2000 g/mol.

Estas membranas pueden ser orgánicas, minerales u organo-minerales. De manera ventajosa comprenden, o están ventajosamente constituidas por polímeros tales como las poliamidas, polisulfonas sulfonadas, las polibencimidazolonas, los polifluoruros de vinilideno injertados o no, las poliamidas, los ésteres celulósicos, los éteres celulósicos o los ionómeros perfluorados, las asociaciones de estos polímeros y los copolímeros obtenidos a partir de monómeros de, por lo menos, dos de estos polímeros. Para más detalles, el experto en la técnica se puede referir a la patente WO-A-92 06675 que describe membranas de nanofiltración organominerales que comprenden una capa activa de un polímero del tipo polisulfona, polibencimidazolona, polifluoruro de vinilideno injertado y ionómero perfluorado (nafion®), umbral de corte de 300 a 1000 g.mol^{-1}; o a la patente FR-A-2600264 que describe membranas organominerales que comprenden un soporte poroso y orgánico y una membrana microporosa en polímero orgánico tal como polisulfona, poliamida, éster celulósico y éter celulósico.

A modo de ejemplos de membranas se puede citar, en particular, las membranas comercializadas por la firma OSMONICS bajo la denominación de SEPA MG-17, SEPA MW-15 y SEPA BQ-01, que poseen una permeabilidad al agua bidestilada comprendida entre 2 y 10 L.h^{-1}.m^{2}.bar^{-1} a 25ºC.

Con preferencia se utiliza la técnica de la filtración tangencial, que tiene la ventaja de limitar el fenómeno de la acumulación de las especies retenidas en la superficie de la membrana y, por tanto, permitir el funcionamiento en continuo.

Todavía con más preferencia se utilizan módulos de filtración bajo forma de tubos o cilindros o placas paralelas, o también membranas enrolladas alrededor de un tubo o cilindro perforados y destinados a recoger el permeado. Estos módulos pueden estar dispuestos en serie y/o en paralelo con, de manera eventual, membranas diferentes en algunos módulos.

A modo de ejemplo se puede citar la membrana comercializada por Millipore bajo la denominación de NANOMAX 50®, que es un módulo plano-espiral cuya membrana está formada por un soporte en poliéster, de una capa intermedia en polisulfona y una capa nanofiltrante en poliamida. Sus características son una fuerte retención de los iones polivalentes y de los compuestos no cargados de masa molar M >350 g/mol y una fuerte transmisión de los iones monovalentes y de los compuestos no cargados de M <100 g/mol.

El pH del medio acuoso, la diferencia de presión aplicada, la velocidad de circulación del retenido y la temperatura son parámetros ajustables.

Con preferencia el pH es ácido y comprendido entre 0 y 7 para evitar la precipitación de los hidróxidos de los lantánidos a pH elevados.

Se puede trabajar entre 0 y 50ºC, y ventajosamente a temperatura ambiente (25ºC) o en la vecindad de ésta, p.e., entre 20 y 35ºC.

Las diferencias de presión y de velocidad de circulación del retenido se fijan preferentemente en función del caudal buscado y de las características de la membrana, p.e., su resistencia a la presión. Unos ensayos sencillos permiten acceder a las condiciones óptimas.

Sin embargo, se puede precisar que la diferencia de presión puede variar de manera ventajosa entre 0,2 y 1,5 Mpa.

Después de su separación de los isótopos que no forman complejos, los complejos ligando/isótopo se pueden tratar con la ayuda de agente(s) apropiado(s) para la rotura de los complejos, de manera que se recojan, por una parte, los ligandos y, por la otra parte, el o los isótopos.

Así, los iones que forman complejos pueden, después de la filtración, liberarse o dejar el complejo, por ejemplo, en medio básico y por precipitación de su hidróxido o por paso sobre una resina intercambiadora de iones específica. En el marco de esta etapa, es ventajoso prever, de acuerdo con la invención, una eliminación del solvente - en presencia de agua - por ejemplo por evaporación, para permitir la recuperación de los iones separados.

El equipo que se requiere para la puesta en marcha del procedimiento según la invención es relativamente sencillo ya que resulta suficiente con un reactor para la formación del complejo, una bomba y por lo menos una membrana de nanofiltración. A modo de ejemplo, la instalcación de base puede comprender un reactor para la formación del complejo, una bomba y un módulo de nanofiltración, p.e., tangencial, concebido de manera que el retenido, después de su paso por la vecindad de la membrana, se recicle hacia arriba del módulo de filtración, con preferencia en el reactor de formación del complejo. Siguiendo un modo particular de la invención, el reactor se puede alimentar en continuo o en semi-contínuo con el ligando y el metal.

De manera ventajosa, la nanofiltración comprende varias etapas, en serie y/o en paralelo, de manera que se aumente el grado de separación o enriquecimiento, estando sometidos el permeado y/o el retenido al número de etapas de tratamiento y de nanofiltración requeridas para el objetivo a alcanzar.

También, se pueden llevar a cabo sucesivas formaciones de complejo-nanofiltraciones con ligandos idénticos o diferentes, de manera que se permita la separación de diferentes isótopos en varias etapas.

Al igual que los isótopos que forman complejo, los isótopos que no están en forma de complejo se pueden tratar de nuevo y se pueden nanofiltrar según la invención, y ello por lo menos una vez.

Hasta el momento presente, nunca se ha propuesto la nanofiltración para separar los isótopos según la invención, en particular los isótopos de los lantánidos.

El uso de la nanofiltración presenta numerosas ventajas con relación a las técnicas anteriores, principalmente un bajo consumo de energía puesto que resulta posible trabajar a temperatura ambiente, con una buena selectividad, un buen caudal de elución, una gran flexibilidad de uso, la posibilidad de funcionar en modo contínuo o semi-contínuo y a gran escala, un nivel de inversión bajo, una elevada compactación de las etapas de separación, ausencia de cambio de fase, ausencia de solvente orgánico y de desechos sólidos secundarios a retirar.

En un segundo modo de la invención, la nanofiltración se puede substituir con, o combinar con, otro medio de separación, como una resina o soporte intercambiador de iones de un tipo particular, que lleve ligandos tales como los descritos anteriormente.

Al igual que en la primera modalidad, unos isótopos se unen de manera preferencial a los ligandos que lleva la resina o el soporte, mientras que los isótopos que no forman complejos atravesarán la resina o el soporte y van al permeado. A continuación, las etapas de elución permiten eluir los isótopos que forman complejo.

Por definición, antes de una etapa de elución, el retenido está constituido por los isótopos unidos a los ligandos y, por tanto, immovilizados sobre la resina o el soporte. El permeado comprende los isótopos que no han formado complejos con los ligandos.

Después de una elución, el permeado corresponde por definición al eluido.

Para la realización de estas resinas o soportes, se prefiere utilizar resinas poliméricas, principalmente del tipo estireno, poliester, poliamida, poli(alqueno), poliéter, poliimida o poliuretano, o también soportes inorgánicos que se pueden injertar tales como el gel de sílice, alúmina y aluminosilicatos. Se prefieren las resinas a base de poliestireno y, más particularmente, los copolímeros a base de estireno y divinilbenceno. A modo de ejemplo, nos podemos referir al ejemplo 8 de este documento o a R. Garcia et al., 1998, Tetrahedron Letters, 39, 8651-8654 que describe una resina a base de un derivado estirénico de DTPA (bis(dietanolamina) amida o ácido dietilen triamina tetaacético).

Para preparar las resinas según la invención se puede proceder principalmente a la polimerización del monómero complejante en presencia de uno o varios agentes de polimerización y/o de reticulación (es decir, los monómeros formadores de la resina), con preferencia de estireno y divinilbenceno, lo que conduce a la formación de los enlaces covalentes entre el soporte y la parte complejante del ligando. Este tipo de polímero también se puede obtener por injerto sobre este tipo de resina por formación de enlaces amida, ester, o éter entre el ligando y la matriz polimérica. Con un soporte inorgánico, la síntesis de la resina se basa, con preferencia, en un procedimiento de
injerto.

Al igual que en el caso de la nanofiltración, es posible utilizar varias etapas, ya sean varias columnas de cromatografía que contengan una resina, o un soporte según la invención, pudiendo estas columnas estar dispuestas en serie y/o en paralelo, de manera a retirar el retenido después de la elución y/o el permeado en vistas a la separación de los isótopos buscados y a su enriquecimiento en función de las cargas. Además, en el curso de un mismo procedimiento, se puede emplear diferentes pares de resinas (o soporte)-ligando de manera que se optimice la separación de los isótopos, principalmente cuando se buscan varios isótopos entre los de la mezcla inicial.

De manera ventajosa, se puede combinar la nanofiltración y el paso sobre una resina o soporte. En este caso, se prefiere que la o las etapas de nanofiltración precedan la o las etapas sobre la resina o el soporte.

La elución de los isótopos que han formado complejo se puede realizar mediante diferentes soluciones acuosas, principalmente solución ácida, solución de cationes o solución que contenga un ligando capaz de liberar los isótopos inmovilizados sobre la resina tal como el EDTA, DTPA o sus derivados, principalmente los definidos mediante la fórmula (I).

La presente invención describe un nuevo compuesto, el ácido N-acetamidoestireno etilen diamina triacético cuya fórmula y un procedimiento para su preparación se indican en el ejemplo 7.

La invención prevé el uso de este compuesto como ligando en el procedimiento de separación isotópica según la invención. También prevé el uso de este compuesto como ligando fijado sobre una resina o un soporte inorgánico según la invención, para la realización de una resina o un soporte intercambiador de iones según la invención. Muy particularmente, la invención proporciona un polímero de estireno-divinilbenceno-ácido N-acetamidoestireno etilen diamina triacético tal como, por ejemplo, el descrito y preparado según el ejemplo 8. Esta resina se puede usar para la separación isotópica según la invención.

A continuación se va a describir la invención con más detalle y con la ayuda de ejemplos de realización tomados a modo de ejemplos no limitantes.

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Ejemplo 1 Síntesis de DTPA bis(dietanolamina) amida (1)

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En un balón de tres bocas de 500 ml se disuelven 10 gramos de anhídrido de DTPA (27,98 mmol) en 150 ml de DMF (DiMetilFormamida) anhidra a 80ºC bajo atmósfera inerte (argon), Se añaden 17 gramos de dietanolamina (167,9 mmol) en 50 ml de DMF, gota a gota, y el medio de reacción se mantiene en agitación durante 48 horas. El residuo aceitoso obtenido se separa del solvente por decantación. Después de la disolución de este residuo en la mínima cantidad de agua, se añaden 800 ml de acetona y el precipitado viscoso se tritura, se aisla del solvente por decantación y se purifica sobre una columna de resina intercambiadora de iones Amberlite IR-120 (Fluka) por elución con agua destilada. Después de la evaporación y secado en vacío se obtienen 7,98 g de producto (1) en forma de polvo blanco (50% de rendimiento).

^{1}H RMN (D_{2}O): 3,1 (t, J=6,25, 4H); 3,48-3,52 (t+s, 10H); 3,59 (t, J=6,2, 4H); 3,76 (t, J=5,2, 8H); 3,91 (s, 4H), 4,49 (s, 4H).

^{13}C RMN (D_{2}O): 50,59, 55,88, 56,62, 58,84, 59,95 (CH_{2}CO_{2}H y NCH_{2}CH_{2}N); 51,75, 52,14, 60,85, 61,2 (N(CH_{2}CH_{2}OH)_{2};M 169,02, 172,6, 176,8 (CO_{2}H y CO).

ES-MS: ES^{-}: 566,3 ([M-H]^{-}); 282,7 ([M-2H]^{2-}/2).

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Ejemplo 2 Separación isotópica del Gd por nanofiltración-formación de complejo con DTPA bis (dietanolamina)amida (1)

La instalación implica un reactor para la formación del complejo, una bomba, un módulo de filtración plano equipado con la membrana SEPA MG-17 (con una superficie filtrante S=0,015 m^{2}). La membrana plana SEPA MG-17 presenta una permeabilidad al agua bidestilada de 2,5 L.h^{-1}.m^{-2}.bar^{-1} a 25ºC. La salida del retenido está comunicada con el reactor. Esta instalación se utilizará en todos los ejemplos de nanofiltración.

En este ejemplo, se trata una solución acuosa de volumen igual a 1 litro que contiene 10 mmol/l de gadolinio (Gd) bajo forma de nitrato de gadolinio hexahidratado. A la solución acuosa a tratar se añade un agente complejante constituido por el agente complejante (1) del ejemplo 1.

La separación isotópica del Gd se realiza en las siguientes condiciones:

-: presión transmembrana \DeltaP= 0,6 Mpa,

-: temperatura = 20ºC.

-: caudal del retenido = 80 L/h,

-: pH=3,8

Se añade agente complejante (1) a razón de 9 mmol/L (es decir 90% de ligando en relación al gadolinio). Se filtra 700 ml de la solución. Al final del experimento se obtiene un retenido de 300 ml y un volumen de permeado de 700 ml. Se saca una muestra de permeado y una muestra de retenido. El retenido final contiene 1260 mg/l de Gd, el permeado final contiene 136 mg/l de Gd (es decir, una tasa media de retención del 89% en el curso de la filtración). El análisis de las dos muestras por ICP-MS (Inductively Coupled Plasma-Mass Spectroscopy o espectroscopía de masas acoplada a una lámpara de plasma) indica los resultados siguientes:

-: valor medio de la relación ^{160}Gd/^{155}Gd en el retenido: 1,5086\pm0,0016

-: valor medio de la relación ^{160}Gd/^{155}Gd en el permeado: 1,5128\pm 0,0011.

Es decir, un factor de enriquecimiento, entre el permeado y el retenido, de 1,0028\pm0,0018 entre los isótopos ^{160}Gd y ^{155}Gd. El permeado se ha enriquecido en ^{160}Gd.

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Ejemplo 3 Separación isotópica del Nd por nanofiltración-formación de complejo con DTPA bis(dietanolamina)amida (1)

En este ejemplo, se trata una solución acuosa de volumen igual a 500 ml que contiene 5 mmol/l de neodimio (Nd) bajo forma de nitrato de neodimio hexahidratado. Se utiliza una instalación idéntica a la del ejemplo 1. A la solución acuosa a tratar se le añade un agente complejante constituido por el agente complejante (1) del ejemplo 1.

La separación isotópica del Nd se realiza en las siguientes condiciones:

-: presión transmembrana \DeltaP= 0,6 Mpa,

-: temperatura = 20ºC.

-: caudal del retenido = 80 L/h,

-: pH=3,8

Se añade complejante (1) a razón de 4,5 mmol/L (es decir 90% de ligando en relación al neodimio). Se filtra la solución al mismo tiempo que se recicla a la vez los circuitos de retenido y de permeado. En el equilibrio químico, se saca una muestra de permeado y una muestra de retenido. El retenido final contiene 613 mg/l de Nd, el permeado final contiene 84 mg/l de Nd (es decir, una tasa de retención instantánea del 87%). El análisis de las dos muestras por ICP-MS indica los resultados siguientes:

-: valor medio de la relación ^{150}Nd/^{142}Nd en el permeado: 0,22233\pm0,00034

-: valor medio de la relación ^{150}Nd/^{142}Nd en el retenido: 0,22187\pm0,00040.

Es decir, un factor de enriquecimiento, entre el permeado y el retenido, de 1,0021\pm0,0006 entre los isótopos ^{150}Nd y ^{142}Nd. El permeado se ha enriquecido en ^{150}Nd.

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Ejemplo 4 Síntesis del copolímero DTPA-4,4'-metilendianilina (2)

5

En un balón de tres bocas de 250 ml se disuelven 1,179 gramos de dianhídrido del DTPA (3,3 mmol) en 120 ml de DMF anhidra a 50ºC, bajo atmósfera inerte (argon). Se añaden 595 miligramos de 4,4'-metilendianilina (3 mmol) en 45 ml de DMF anhidra, gota a gota, y el medio de reacción se mantiene en agitación durante 4 horas a 50ºC. La mezcla de reacción se vierte sobre 500 ml de éter dietílico. El precipitado se filtra y se lava 3 veces con 100 ml de éter dietílico. Después de secar en vacío se obtienen 1,28 g del producto (2) en forma de polvo blanco (72% de rendimiento).

^{1}H RMN (D_{2}O): 7,17 (s ancho, 2H); 6,76 (m, 2H); 3,3-2,1 (m, 14H).

Cálculo del grado de polimerización por ^{1}H RMN, es decir:

R= superficie CH aromáticos/superficie CH_{2} alifáticos= 0,296

n= -18R/(20R-8)=2,57.

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Ejemplo 5 Síntesis de DTPA bis-(di(2-metoxietil)amida)(3)

6

A 5 gramos de anhídrido de DTPA (0,014 mol) disueltos en 80 ml de DMF anhidra a 80ºC, se le añaden 12,4 ml de bis(2-metoxietil)amina (0,084 mol) disueltos en 40 ml de DMF anhidra. El medio de reacción se mantiene en agitación durante 24 horas. Después de la concentración y adición de dietiléter, el precipitado aceitoso se separa de los solventes por decantación. Este residuo se disuelve en la mínima cantidad de CHCl_{3} y se reprecipita en Et_{2}O. Después del secado en vacío se obtiene una espuma higroscópica (3) (6,43 g, 74% de rendimiento) que se utiliza sin purificación suplementaria.

^{1}H RMN (D_{2}O + NaOD): 2,50 (t, 4H); 2,52 (t, 4H); 2,98 (s, 2H); 3,11 (s, 4H); 3,31 (s, 6H), 3,32 (s, 6H); 3,51 (s, 4H); 3,53-3,56 (m, 16H).

^{13}C RMN (D_{2}O): 45,94, 47,03, 47,81, 49,75, 53,69, 56,29, 57,78, 67,16, 69,56, 69,69 (CH_{2}), 58,63, 59,07 (OCH_{3}), 166,9, 170,5, 175,7 (CO_{2}H y CO)

ES-MS: ES^{-}: 622,1 ([M-H]^{-}; ES^{+}: 624,3 ([M+H]^{+}); 646,2 ([M+Na]^{+}).

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Ejemplo 6 Síntesis de DTPA bis(1-desoxi-1-amidosorbitol) (4)

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7

En un balón de tres bocas de 500 ml se disuelven 5 gramos de anhídrido de DTPA (0,014 mol) en 100 ml de DMF anhidra a 70ºC, bajo atmósfera de argon. Se añaden 5,32 gramos de 1-desoxi-1-aminosorbitol (0,029 mol) disueltos en 40 ml de DMSO, gota a gota, y el medio de reacción se mantiene en agitación durante 24 horas. El residuo viscoso procedente de la reacción se separa de los solventes por decantación. A continuación se disuelve en una mínima cantidad de agua y se reprecipita por adición de acetona. La operación se repite una segunda vez y el aceite residual se separa por decantación y se seca en vacío para dar lugar a una espuma blanca ligeramente coloreada de producto (4) (6,66 g, 66% de rendimiento).

^{13}C RMN (D_{2}O): 42,17, 47,14, 49,61, 53,41, 56,73, 57,48, 63,16 (CH_{2}), 69,44, 71,08, 71,18, 71,38 (CH), 171,0, 178,86 (CO_{2}H y CO)

ES-MS: ES^{+}: 741,2 ([M+Na]^{+}).

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Ejemplo 7 Síntesis del ácido N-acetamidoestireno etilen diamina triacético (5)

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8

En un balón de tres bocas de 250 ml se disuelven 5 gramos de dianhídrido de EDTA (19,5 mmol) en 120 ml de DMF anhidra a 70ºC, bajo atmósfera inerte (argon). Se añaden 2,09 gramos de 4-vinilanilina (17,57 mmol) disueltos en 20 ml de DMF anhidra, gota a gota, y el medio de reacción se mantiene en agitación durante 24 horas. La solución se concentra y el residuo aceitoso obtenido se tritura en éter dietílico. Después de la filtración se obtiene un sólido de color rosa. Este sólido se suspende en acetona y después se filtra. El sólido se recoge en agua desionizada, se tritura y, a continuación, se filtra. Después de secar en vacío se obtienen 4,2 g del producto (5) bajo forma de polvo de color rosa pálido.

^{1}H RMN (DMSO d_{6})(ppm): 2,8 (s, 4H), 3,48 (m, 8H), 5,17 (d, 1H), 5,73 (d, 1H), 6,67 (dd, 1H), 7,42 (d, 2H), 7,62 (d, 2H).

^{13}C RMN (DMSO d_{6})(ppm): 51,3, 51,4, 52,0, 54,55, 55,1, 55,3, 58,0, 112,7, 119, 126,5, 132,2, 136,1, 138,5, 169,7, 172,2, 172,9.

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Ejemplo 8 Síntesis del polímero estireno-divinilbenceno-ácido N-acetamidoestireno etilen diamina triacético (6)

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9

En un reactor de cristal se disuelven 6 gramos de ácido N-acetamidoestireno etilen diamina triacético (15,2 mmol) en 40 ml de MeOH, bajo atmósfera inerte. Se añaden 3,89 gramos de nitrato de sodio (45,7 mmol) molido. Esta solución se coloca en el baño de agua de una cubeta de ultrasonidos y se somete a sonicación durante 15 minutos. Se añaden 16,5 ml de estireno, 1,49 ml de divinilbenceno y 50 mg de AIBN (azoisobutironitrilo). La solución se agita y se calienta durante 72 horas a 65ºC. El sólido obtenido se lava con MeOH, después se pone en suspensión en un frasco que contiene 250 ml de MeOH y se agita durante 24 horas. El sólido se filtra, después se lava 5 veces con una solución acuosa de ácido clorhídrico (1 N), a continuación 5 veces con una solución acuosa de sosa (0,1 N) y finalmente con agua desionizada hasta pH=5-6. Esta resina se seca en un desecador que contiene P_{2}O_{5}. Se obtienen 15,96 gramos de polímero (72% de rendimiento).

Análisis elemental: hallado %C:71,61; %H: 6,84; %N: 3,65.

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Ejemplo 9 Separación de los isótopos del gadolinio en extracción sólido-líquido

En una columna cromatográfica para cromatografía líquida de alta presión (HPLC) de acero inoxidable cuyo extremo inferior está conectado a una bomba, se introduce una suspensión de 5,5 gramos de polímero de estireno-divinilbenceno-(N-acetamidoestireno) (6) tamizado (tamaño de las partículas de 108 a 300 \mum) en una solución acuosa de nitrato de sodio (C=1x10^{-2}mol.L^{-1}). La columna se somete a vibraciones con el fin de compactar el polímero y evitar la formación de burbujas de aire. Una vez llena, la columna se cierra herméticamente, a continuación se monta en serie con una bomba de las usadas en cromatografía líquida de alta presión. Se eluye una solución de nitrato de sodio (C=1x10^{-2}mol.L^{-1}) con el fin de verificar que la presión permanece constante y para regular el flujo (flujo=0,2 ml.min^{-1}, presión= 12 bars). Finalmente, se eluye 1 l de una solución acuosa de nitrato de gadolinio (C=1x10^{-2}mol.L^{-1}). La solución se fracciona a la salida de la columna en muestras de 11 ml. Estas diferentes fracciones se analizan en ICP-AES con el fin de determinar el contenido en sodio y gadolinio en cada muestra. El análisis de tres muestras (solución inicial y dos soluciones correspondientes a dos volúmenes añadidos de 220 ml (S_{20}) y 275 ml (S_{25}) de Gd(NO_{3})_{3}.6H_{2}O) por ICP-MS indican los siguientes resultados:

-: valor medio de la relación ^{160}Gd/^{155}Gd en la solución inicial: 1,52505\pm0,00107

-: valor medio de la relación ^{160}Gd/^{155}Gd en la solución S_{20}: 1,51297\pm0,00417.

-: valor medio de la relación ^{160}Gd/^{155}Gd en la solución S_{25}: 1,51883\pm0,00222.

Es decir, factores de enriquecimiento para S_{inicial}/S_{20} = 1,0080\pm0,0035 entre los isótopos ^{160}Gd y ^{155}Gd y S_{inicial}/S_{25} =
1,0041\pm0,0022 entre los isótopos ^{160}Gd y ^{155}Gd.

Los isótopos ligeros salen de la columna en primer lugar (retención selectiva de los isótopos pesados en la columna).

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Referencias citadas en la descripción

Esta lista de referencias citadas por el solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este respecto.

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Documentos de patente citados en la descripción

\bullet EP 173484 A [0006]: \bullet WO 9600124 A [0007]

\bullet WO 9600123 A [0007]: \bullet FR 2214509 A [0009]

\bullet WO 9206675 A [0041]: \bullet FR 2600264 A [0041]

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Documentos que no son patentes citados en la descripción

\bulletHandbook of Chemistry and Physics. 1992 [0003]

\bulletJEPSON; DEWITT. J. Inorg. Nucl. Chem., 1976, vol. 38, 1175 [0005]

\bulletHEUMANN; SCHIEFER. Z. Naturforsch., 1981, vol. 36b, 566 [0005]

\bullet J. CHEN et al. Journal of Nuclear Science and Technology, 1992, vol. 29 (11), 1086-1092 [0006]

\bullet I.M. ISMAIL et al. J. Chromato. A, 1998, vol. 808, 185-191 [0006]

\bullet W. DEMBINSKI; T. MIODUSKI. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Letters, 1995, vol. 199 (2), 159-171 [0008]

\bullet W. DEMBINSKI et al. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Articles, 1991, vol. 149 (1), 169-176 [0008]

\bullet R. GARCIA et al. Tethraedron Letters, 1998, vol. 39, 8651-8654 [0063]

Claims

1. Procedimiento para la separación, en un medio acuoso, de los isótopos de un mismo elemento que pertenece a la serie de los lantánidos, procedimiento que comprende el tratamiento de un medio acuoso que contiene los isótopos de un elemento en forma de sal con un ligando orgánico que en el medio acuoso tiene el mismo número de cargas negativas que el isótopo tiene de cargas positivas en forma iónica y en el que este ligando se diseña para que se ligue preferentemente a uno o varios isótopos del elemento, y que en dicho procedimiento o bien (i) el ligando está soportado por una resina o por un soporte intercambiador de iones, el medio acuoso se pone en contacto con la resina o el soporte y los isótopos que se unen a los ligandos forman un retenido mientras que los isótopos no retenidos atraviesan la resina o el soporte, o bien (ii) el ligando, hidrosoluble, se disuelve en el medio acuoso y el complejo ligando-isótopo formado queda retenido por una membrana de nanofiltración, y en cada uno de los casos (i) y (ii) se separa un retenido que comprende los isótopos que han formado complejo con el ligando, y un permeado que comprende los isótopos que no han formado complejo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el ligando comprende un poliácido aminado, lineal o cíclico, con preferencia lineal, que tiene la siguiente fórmula (I):

10

en la que:

- a = 0 o 1 y b = 2 o 3,

- c = 2 o 3 y d = 0 o 1,

- p = 0 a 3,

- e = 0 o 1,

- h = 1, 2 o 3,

- i = 1, 2 o 3,

- q = 1 a 4,

- f = 2 o 3,

- g = 0 o 1,

A^{1}, A^{2}, A^{3} son idénticos o diferentes entre sí y corresponden a un grupo ácido monovalente;

- los R^{1} son idénticos o diferentes entre sí y corresponden a:

-: H,

-: alquilo de C_{1}-C_{10} o,

11

: siendo a = 0, b = 1 y R^{9} y R^{10} idénticos o diferentes y significan cada uno un hidrógeno o un radical hidrofílico monovalente;

-: los R^{2} son idénticos o diferentes entre sí,

-: los R^{3} son idénticos o diferentes entre sí,

-: los R^{6} son idénticos o diferentes entre sí,

-: los R^{7} son idénticos o diferentes entre sí,

-: los R^{4} son idénticos o diferentes entre sí y corresponden a un grupo divalente hidrofílico;

-: el grupo divalente R^{5} representa un alquileno o un grupo que responde a la misma definición que R^{4}; y/o

-: el grupo R^{8} corresponde a un hidroxilo, a A^{4} que tiene el mismo significado que A^{1}, A^{2}, A^{3}, es hidrógeno o -NR^{9}R^{10} donde R^{9} y R^{10} son idénticos o diferentes entre sí y representan un radical monovalente hidrofílico.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en la que p significa 2.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, en la que h significa 1 o 2.

5. Procedimiento según la reivindicación 2, en la que i significa 1 o 2.

6. Procedimiento según la reivindicación 2, en la que q significa 2 o 3.

7. Procedimiento según la reivindicación 2, en la que A^{1}, A^{2} y A^{3} se seleccionan entre el grupo formado por: -COOR, -PO_{3}R'_{2,} -SO_{3}R'', siendo R, R' y R'' = H o catión.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en la que R, R' y R'' = H o un catión alcalino.

9. Procedimiento según la reivindicación 2, en la que R^{9} y R^{10} se seleccionan entre radicales de hidrocarburos aminados y/o (poli)hidroxilados y/o alcoxilados y/o (poli)éteres.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en la que estos radicales son del tipo (ciclo)alquilo, aralquilo, alquilarilo, (ciclo)alquenilo, aralquenilo, alquenilarilo, arilo.

11. Procedimiento según la reivindicación 2, en la que R^{9} y R^{10} corresponden cada uno a un hidroxialquilo de C_{1}-C_{10}, un alcoxilo C_{1}-C_{10}, o un poliol.

12. Procedimiento según la reivindicación 2, en la que R^{4} se escoge entre los grupos aminados y/o hidroxilados aromáticos, los grupos aminados y/o hidroxilados aromáticos y grupos alquilo, los grupos aminados y/o hidroxilados aromáticos y (ciclo)alquenilos, o los grupos aminados y/o hidroxilados (ciclo)alquenilos.

13. Procedimiento según la reivindicación 2 o 12, en la que R^{4} comprende grupos alcoxilo y/o (poli)éteres.

14. Procedimiento según la reivindicación 2, en la que R^{5} es CH_{2}.

15. Procedimiento según la reivindicación 2, en la que R^{8} es un hidroxialquilo C_{1}-C_{10}, un alcoxilo C_{1}-C_{10}, o un poliol.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, en la que R^{8} es un sacárido hidrogenado.

17. Procedimiento según la reivindicación 2, en la que los grupos hidrófilos R^{9} y/o R^{10} son polihidroxialquilos.

18. Procedimiento según la reivindicación 17, en la que R^{9} y/o R^{10} son sacáridos hidrogenados.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, en la que R^{9} y/o R^{10} son residuos de sorbitol.

20. Procedimiento según la reivindicación 17, en la que R^{9} y/o R^{10} son cadenas de poliéteres.

21. Procedimiento según la reivindicación 20, en la que R^{9} y/o R^{10} son cadenas de polietilenglicol o polipropilenglicol.

22. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 21, en las que los grupos alquilo, alcoxilo y/o alquenilo son C_{2}, C_{3} y/o C_{4}.

23. Procedimiento según la reivindicación 2, en la que el ligando es un compuesto de fórmula (I.1)

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12

en la que los R^{9,} R^{10}, R^{11} y R^{12} son idénticos o diferentes entre sí y representan cada uno un radical monovalente hidrofílico que responde a la misma definición que la que se ha dado para R^{9} y R^{10} en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

24. Procedimiento según la reivindicación 23, en la que R^{9,} R^{10}, R^{11} y/o R^{12} se escogen entre los radicales etanoilo, metoxietilo y sorbitoilo.

25. Procedimiento según la reivindicación 1, en la que el ligando es el ácido N-acetamidoestireno etilendiamina triacético de fórmula:

13

26. Procedimiento según la reivindicación 25, en la que el ligando está unido a una resina polimérica o a un soporte inorgánico.

27. Procedimiento según la reivindicación 26, que utiliza como resina un polímero de estireno-divinilbenceno-ácido N-acetamidoestireno etilendiamina triacético.

28. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27, en el que la cantidad de ligando empleado es inferior a 1 equivalente de ligando por átomo de isótopo o de isótopos a formar el complejo.

29. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 28, en la que el medio acuoso tratado por el ligando se somete a una nanofiltración.

30. Procedimiento según la reivindicación 29, en la que la nanofiltración es una nanofiltración tangencial.

31. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 28, en la que el medio acuoso que comprende los isótopos se hace pasar a través de una resina o de un soporte intercambiador de iones que lleva el ligando.

32. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 30 o 31, en la que el medio acuoso se trata mediante filtración o mediante una resina o un soporte intercambiador de iones que lleva el ligando.

33. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32, aplicado a la separación de isótopos de un elemento escogido entre el gadolinio, erbio y neodimio.

34. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 33, en la que la sal del lantánido es un nitrato, un sulfato, un carbonato o un cloruro.