# Uraan uit zeewater

Uraan kent verschillende toepassingen.
Het bekendst is de toepassing als energiebron voor kerncentrales. Hiervoor is de isotoop U-235 nodig.
Tot nu toe wordt uraan in de vorm van erts afgegraven uit mijnen.
Bij een jaarlijkse wereldwijde behoefte van 6,0·107 kg uraan zullen deze mijnen een voorraad uraan hebben voor slechts 80 jaar.
Zeewater is een veel grotere bron van uraan.
Winning van uraan uit zeewater staat daarom in de belangstelling.
Een probleem hierbij is echter dat het gehalte in zeewater laag is: 3,38·10–9 kg uraan per L.
In zeewater is uraan vooral aanwezig in de vorm van het UO22+-ion.
De winning van uraan uit zeewater is nog experimenteel.
Voor deze winning worden polymeren gebruikt die in staat zijn om UO22+-ionen te binden.
De basis van dit polymeer is het peptide omiganan.
De aminozuurvolgorde van omiganan is als volgt:
Ile-Leu-Arg-Trp-Pro-Trp-Trp-Pro-Trp-Arg-Arg-Lys (omiganan)
Omiganan is in staat om water te binden.
Als omiganan gecrosslinkt wordt, ontstaat een hydrogel.
Een hydrogel is een vaste, onoplosbare stof die gebonden water bevat.
Behalve water kan deze hydrogel ook UO22+-ionen uit het zeewater binden.
Zo kan de hydrogel UO22+-ionen uit zeewater halen.
Andere ionen in zeewater worden namelijk niet of in veel mindere mate aan de hydrogel gebonden.
Onderzoekers wilden de massa aan UO22+-ionen bepalen die per gram hydrogel gebonden kan worden.
Dit onderzoek werd als volgt uitgevoerd:
Stap 1: Een bepaalde hoeveelheid hydrogel werd in een bak gelegd waar zeewater doorheen werd gepompt.
Stap 2: Na enkele weken werd de hydrogel uit de bak met zeewater gehaald en spoelden de onderzoekers de hydrogel met gedestilleerd water.
Stap 3: De hydrogel werd in een oplossing van de stof EDTA gelegd. Hierdoor kwamen deUO22+-ionen weer los van de hydrogel en bonden aan EDTA-ionen.
Stap 4:UO22+-ionen werden weer losgemaakt van EDTA-ionen en de massa van de UO22+-ionen werd bepaald.

In stap 3 kwamen de UO22+-ionen los van de hydrogel omdat deze ionen beter binden met EDTA-ionen dan met de hydrogel. In het onderzoek werd een oplossing van het zout Na2-EDTA gebruikt. In figuur 1 is de structuurformule
van de vaste stof Na2-EDTA weergegeven.

Na oplossen van Na2-EDTA in water ontstaan vrije EDTA-ionen. Deze ionen worden weergegeven met de formule Y2–. Door de pH te veranderen kan men Y2–-ionen omzetten tot Y4–-ionen. Per Y4–-ion kan één UO22+-ion worden
gebonden.

De hydrogel kan na stap 3 worden hergebruikt.
Na het uitvoeren van de stappen 1 tot en met 4 werd per gram gebruikte hydrogel 2,99·10–5 mol UO22+-ionen verkregen.
Dit proces is voor verbetering vatbaar, omdat er erg grote hoeveelheden hydrogel nodig zijn om de wereldwijde jaarlijkse behoefte aan uraan voor kerncentrales te kunnen leveren.