химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

48 4<7 73,99

49 4 50 4? + 2 5,25

г) ядра, содержащие нечетное количество протонов и

четное количество нейтронов (F99, СиЦ. Ag}?7).

Более половины всех известных ядер принадлежит к группе «а», что совершенно естественно, если учесть повышенную стабильность таких ядер (см. гл« 1). Напротив, весьма малое количество ядер соответствует группе «б» (известно всего четыре изотопа: Нь Li?, Вб°, N74). Остальные ядра разделяются между группами «в» и «г» приблизительно поровну. • ,

' Существует также классификация ядер по общему числу содержащихся в них нуклонов. Если поделить массовое число изотопа на четыре, то в зависимости от того, делится ли массовое число без остатка, или от того, какое число при таком делении получается в остатке, можно различить четыре типа ядер: 4*7, 4q + 1, 4q + 2,4q + 3. Рассмотрение изотопного состава химических элементов показывает, что в подавляющем большинстве случаев, когда природный элемент состоит из смеси нескольких изотопов, преобладающим является изотоп типа 4д. В табл, 1 приведен изотопный состав некоторых, элементов.

Закономерности распространения стабильных изотопов в природе. Выводы о стабильности атомных ядер, изложенные в гл.1, в значительной степени объясняют особенности химического состава земной коры, нашей планеты в целом, а также Луны и метеоритов.

Общеизвестно, что содержание химических элементов в земной. коре характеризуется сильной неравномерностью. Действительно, различие в содержании элементов в доступной непосредственному изучению земной оболочке (лито-, гидро- й атмосфере) составляет 18 порядков. Если расположить все элементы в порядке убывания их содержания в земной коре (кларки), то окажется, что'первые три элемента: О + Si + А1 составляют 82,58% массы земной коры, а первые девять элементов: О, Si, Al, Fe, Са, Na, Mg, К, и — 98ДЗ%. Таким образом, на долю девяти элементов приходится практически вся масса коры земного шара. Остальные 81 естественных химических элементов периодической системы составляют лишь незначительную ^— менее двух процентов — тфимесь к этим девяти элементам •—• «гигантам».

Оказывается, что принадлежность изотопа к определенному типу обусловливает его распространенность в земной коре. В табл. 2 приведена распространенность атомов четырех типов (а также не входящих в систематику по Ад атомов водорода). Из таблицы следует, что тип 4объясняет закономерности распространения химических элементов в земной коре. Действительно, если принять содержание элементов «гигантов» за 100, то массовая доля изотопов типа 4<7 составит 87%. Если же учесть, что алюминий, по всей видимости, образовался в земной коре при протонном распаде неустойчивого изомера кремния, а изотоп

калия с атомной массой 40, который в свое время несомненно был преобладающим изотопом этого элемента, в настоящее время в значительной степени распался вследствие своих радиоактивных свойств (см. гл. 4),' то решающая роль изотопов 4<7 в формировании земной коры становится очевидной.

й- о24

Изотопы, ядра которых содержат «магические» числа нуклонов, характеризуются повышенным по сравнению с соседними изотопами содержанием в земной коре. На рис. 5 логарифм относитель-50 100 шсодое20ч°ислоШ ной распространенности изотопа в земной коре представлен как функция массового числа. На диаграмме явственно просматриваются всплески, отвечающие «магическим» числам (50, 82, 126).

Разумеется, не одни лишь особенности строения атомных ядер изотопов определяют содержание элементов в земной -коре. Важное значение имеет и геологическая история элемента (так, в земной коре наблюдается дефицит легколетучих элементов — ртути, элементов подгруппы серы и т. п.). Однако тип атомного ядра изотопа, несомненно, относится к числу решающих факторов.

Относительное содержание изотопов в метеоритах и исследованных образцах лунного грунта лишь в деталях отличается от закономерностей, установленных для земной шръи Так же, как в земной коре, преобладающими изотопами там являются О16 и Si28, также весьма велико содержа-Шё алюмйййя» кальция, магния и железа (в случае метеоритов возможны значительные вариации химического состава, обусловленные принадлежностью метеоритов к одной из трех основных групп: каменным, железо-каменным и железным).

Значительное преобладание изотопов типа 4д особенно бросается в глаза, если рассматривать химический состав Земли в целом (с той степенью приближенности, с которой эти данные известны в настоящее время). В табл. 3 приводятТаблица 3

Средний химический состав Земли, % (по массе)

Fe О Si Mg N1 S | Са | Al 1 Со Na К Ti

35,39 27,79 12.64 17,00 2,70 2,74 0,61 0,44 0,20 0,14 0,07 0,04

ся данные по содержанию в земле наиболее распростран

страница 7
< 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
ручки для шкафа французское золото
калининград недорогие надежные газовые котлы ферроли
EMSA интернет магазин
где учиться маникюр

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
(04.12.2016)