химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

раствора была бы слишком низкой для того, чтобы можно было проводить сколь-нибудь эффективный электролиз. Поэтому для создания необходимой электропроводности в раствор добавляют посторонние электролиты что ведет к побочным процессам на электродах.

Электрохимическое поведение элемента, выделяемого ме тодом электроосаждения, определяется, в первую очередь величиной его электродного потенциала. Выше было пока зано, что электродные потенциалы элементов, находящихся в растворах в микроконцентрациях, значительно отличают ся от электродных потенциалов тех же элементов в макро концентрациях. Варьируя концентрации и. рассчитывая электродные потенциалы, отвечающие этим концентрациям можно определить условия разделения элементов в растворе Например, потенциалы Bi3+ и Ро5"1" при концентрации КГ"6 и равны соответственно +0,04 и +0,656 В. В то же время

потенциал РЬ2"1" при такой же концентрации отрицателен и составляет —0,25 В. Поэтому эти элементы, присутствующие совместно в продуктах радиоактивного распада радия, можно эффективно разделить электролизом.

Существует ряд обстоятельств, обусловливающих кажущееся нарушение уравнения Нернста. Так, содержание выделяемого радиоэлемента в растворе может быть настолько низким, что его окажется недостаточно для полного покрытия выделяющимся металлом поверхности электрода.

М. Гайсннскнм был предложен вариант уравнения электродного потенциала Нернста, учитывающий особенности поведения радиоэлементов в чрезвычайно малых концентрациях:

е= 8о + ^-1п —^—. (5.7)

1 nF а0*~ах * '

Здесь а0 — начальная термодинамическая активность осаждающихся из раствора ионов; UQ — ах — убыль термодинамической активности в растворе в результате электролиза; ах —- активность осаждающихся ионов в данный момент времени.

Из уравнения (5.7) следует, что для каждого значения потенциала существует определенное значение равновесного отношения между элементом, содержащимся в растворе, и элементом, осажденным на электроде.

Ряд радиоэлементов может быть выделен бестоковым осаждением. Для осуществления этого варианта электрохимического осаждения в раствор, содержащий радиоэле^ мент, погружают проволоку или пластину металла, менее благородного, чем выделяемый радиоэлемент. При этом радиоэлемент осаждается на пластине. Так, например, полоний можно осадить на никеле, меди или серебре. Радиоактивные изотопы меди выделяются на цинке или свинце*. Подбирая условия бестокового осаждения, можно добиться почти полного выделения из раствора концентрируемого радиоэлемента.

Хроматографические методы относятся к числу наиболее эффективных при разделении близких по химическим свойствам радиоэлементов. Часто ничтожные количества микроэлементов, растворенные в большом объеме жидкости, можно сорбировать на нескольких граммах сорбента, а затем вымыть несколькими миллилитрами элю-ента.

В тех случаях, когда выделяемый и сопутствующие ему элементы обладают близкой сорбционной способностью и, следовательно, сорбируются в одной или чрезвычайно близких областях хроматографической колонки, для разделения их можно применить комплексообразующие растворы, которые обладают избирательной способностью к выделяемому элементу. Так, например, железо и кобальт обладают близкими химическими и сорбционными свойствами. Одна* ко железо полностью отмывается от сорбента раствором щавелевой кислоты, в то время как кобальт полностью остается в колонке (откуда может быть вымыт раствором соляной кислоты). ?

Часто для разделения радиоэлементов используют различную способность к вымыванию адсорбируемых элементов. На рис. 22 приведена хроматограмма разделения смеси радиоактивных изотопов редкоземельных элементов.

По оси абсцисс отложено число капель элюента (лактат аммония), вводящееся в колонку; по оси ординат*—актив ность (в имп/мин) каждой капли, выходящей из колонки, Из рисунка видно, что соблюдается строгая последователь ность в вымывании элементов. Пока не вымылся один эле мент, другой не покидает соответствующий слой сорбента

Рис. 22. Радиохроматограмма смесн радиоактивных изотопов редкоземельных элементов.

Интересно, что сорбционная способность ионов редкоземельных элементов находится в обратной зависимости от их порядкового номера.

В качестве сорбентов в настоящее время большое распространение получили ионообменные смолы — аниониты или катиониты, выпускаемые промышленностью в большом разнообразии.

Возможны варианты Хроматографического разделения, когда сорбированные в колонке компоненты раствора не вымываются элюентом, а разделяются механически: слои, соответствующие отдельном компонентам, отделяются друг от друга.

Существует большое число типов колонок для хромато-графического разделения. Многие из этих колонок работают автоматически. Применение хроматографических методов разделения радиоэлементов оказалось весьма плодотворным для многих разделов радиохимии. Так, химия заурановых элементов своими успехами в значительной степени обязана хроматографическим методам исследования.

Дистилляционные методы. В тех с

страница 37
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

Скачать книгу "Применение изотопов в химии и химической промышленности" (1.75Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
видеообучение ремонта газового оборудования
dgs 1210 52mp me a1a
то фанкойла
Фирма Ренессанс лестница лс 215м - доставка, монтаж.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(19.11.2017)