на, то очевидно, что адсорбируемый вначале Н2 занимает энергетически более выгодные места, т. е. связан с поверхностью более прочно, чем адсорбированный во вторую очередь D2. Поэтому при десорбции дейтерий будет покидать поверхность раньше, чем молекулы легкого изотопа водорода. Степень разбавления десорби-руемого дейтерия легким водородом будет пропорциональна степени энергетической неоднородности поверхности.

С помощью описанного метода, называемого дифференциальным изотопным, можно давать весьма обстоятельную характеристику энергетическому состоянию поверхности. Проводя адсорбцию и десорбцию значительного числа изотопных разновидностей (например, C12Oie, С12018, C13Oie, C13Ol8, С1401в, С14018), можно уловить весьма тонкие энергетические различия поверхности твердого тела.

Прибегая к дифференциальному изотопному методу, необходимо учесть, что в ряде случаев он может быть связан с ощутимыми ошибками, вызванными перераспределением молекул на поверхности при нагревании, которое проводят для того, чтобы вызвать десорбцию.

Для характеристики энергетического состояния поверхности некоторых металлов с успехом может быть применена электрохимическая методика. Поскольку при электролизе электроосаждение происходит вначале на более, а затем уже на менее активных центрах, вольт-амперные характеристики электродного процесса в тех случаях, когда раствор электролита весьма разбавлен, показывают сильную зависимость от состояния поверхности электрода.

Определение размеров частиц в коллоидных растворах. Дисперсионный анализ коллоидных частиц значительно упрощается, если оказывается возможным провести его в радиометрическом варианте. Идея метода заключается в измерении кинетики изменения радиоактивности определенного слоя коллоидного раствора, частицы которого помечены соответствующим радиоизотопом. Сведения о кинетике оседания могут быть получены и путем измерений радиоактивности накапливающегося на дне седиментометра слоя осадка.

Поскольку (с учетом самопоглощения) радиоактивность осадка пропорциональна его массе,уравнение для функции распределения частиц по скоростям оседания можно представить в виде

где /т— активность осадка к определенному моменту времени т; /оо —активность полностью осевшего осадка; h — высота седиментационного столба.

Переход от функции распределения по скоростям к функции распределения по радиусам может быть сделан по известным соотношениям, приводимым в курсе коллоидной химии.

Исследование адсорбции. Энергетическое состояние адсорбированного вещества на поверхности адсорбента может быть охарактеризовано с помощью описанного выше дифференциального изотопного метода.

Применение радиоизотопов позволяет исследовать участки адсорбционной кривой, соответствующие весьма малым давлениям (адсорбция из газовой фазы) либо весьма малым концентрациям (адсорбция из раствора) адсорбируемого вещества, В случае радиоизотопов, имеющих достаточно жесткое излучение и высокую удельную активность, можно фиксировать величины адсорбции до Ю12 атомов/см2, что соответствует поверхностной концентрации адсорбированного вещества 10~9—Ю-10 г/см2.

Так, было показано, что адсорбция ряда ионов из раствора на поверхности полупроводниковых кристаллов кремния и германия сопровождается образованием мономолекулярного слоя. Исследование десорбциониых характеристик, изучаемых по уменьшению радиоактивности поверхности кристаллов в результате отмывки, позволило установить три механизма адсорбции примесей на поверхности этих кристаллов: физический, ионнообменный по группам — ОН, образующимся на окисленной поверхности кристаллов, и восстановление достаточно электроположительных металлов.

Радиоизотопные методы исследования с успехом применялись для изучения ряда вопросов электрохимической адсорбции, сущность которой состоит в том, что приготовленный особым способом платинированный уголь ведет себя как водородный электрод: заряжаясь отрицательно, он избирательно поглощает из раствора катионы, отдавая в раствор соответствующее количество протонов (существующих в водном растворе, как известно, в форме ионов гидроксония НзО*). Применение радиоизотопов позволило

исследовать электрохимическую адсорбцию при весьма низкой концентрации адсорбируемых веществ в растворе

(до 10~5 н.).

Ряд важных вопросов теории и практики применения стеклянного электрода, (в частности, работа электрода в сильнокислых средах, на фоне сопутствующих электролитов различной природы и концентрации, в присутствии значительных количеств неэлектролитов и т. п.) был ре7 шен с применением радиоактивных индикаторов: исследог вался обмен ионов материала электрода с ионами раствора, адсорбция из раствора неэлектролитных добавок и т. п.

Проблемы катализа. Исследование катализаторов. Известно, что даже незначительные добавки посторонних веществ (промоторов) к катализаторам оказывают существенное влияние как на каталитическую активность, так и на специфичность действия катализаторов. Часто количества этих добавок столь незначительны» что следить за их действи