химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

опа.

Радиометрическая методика определения чисел переноса находит также применение в одном из вариантов метода движущейся границы.

Изучение электрохими ч е ских процессов на границе раздела мета л л —

раствор. Известно, что строение двойного электрического слоя на границе раздела металл — раствор, содержащей ионы этого металла, является определяющей характеристикой электродных процессов. Ряд особенностей

строения двойного электрического слоя может быть получен при исследовании обмена между металлом и раствором. ~

Метод обмена позволяет исследовать многие трудно поддающиеся изучению другими методами особенности строения двойного электрического слоя. Так, было изучено влияние аниона на кинетику и энергетику обмена Me 4* Ме*г++± *fc Me* + Ме*+. Кроме того, было установлено, что на этот процесс оказывает влияние рН среды.

Широкое распространение получил радиоизотопный метод определения токов обмена. Поскольку кинетические особенности обмена между пластинкой металла и его ионами в растворе помимо иных факторов определяются и током обмена г0, можно вывести, что в тех случаях, когда равновесие процесса обмена устанавливается быстро, между (0, временем обмена т, радиоактивностью (скоростью счета) электрода в данный момент времени /х и радиоактивностью электрода- тюсле установления равновесия /с» существует связь

(11.14)

где N число атомов на поверхности электрода, а ?— коэффициент пропорциональности.

Для случая, когда равновесие между электродом и раствором устанавливается очень медленно, т. е. при сравнении радиоактивностей электрода /± и /2, измеренных в два достаточно отдаленных друг от друга момента времени, необходимо учитывать распад радиоизотопов, уравнение СИ. 14) должно быть модифицировано:

(11.14а)

Определение потенциалов электрохимических процессов. Применение радиоактивных индикаторов позволяет изучать электрохимические процессы в тех случаях, когда концентрация иона, принимающего участие в процессе, чрезвычайно низка. При таких концентрациях ряд закономерностей электрохимического процесса, установленный для макроконцентраций, оказывается неприменимым.. Так, например, поскольку концентрация металла в растворе значительно меньше количества атомов на .поверхности электрода, площадь последнего и связанные с нею характеристики (плотность тока и т. п.) не определяют характер процесса разряда. При малых концентрациях электролита поэтому пользуются понятием критического потенциала осаждения, т. е. потенциала (измеренного по отношению к электроду сравнения), при котором скорость осаждения резко увеличивается. При этом скорость осаждения определяют либо по приросту активности электрода, либо (что в большинстве случаев удобнее) по убыли активности раствора.

Разработан ряд радиометрических методов определения критических потенциалов осаждения; некоторые из них позволяют производить определения с весьма высокой точностью.

Применение радиоизотопов позволило значительно снизить границу концентраций, при которой проверялась справедливость уравнения Нернста для электродных потенциалов. При этом в большинстве случаев исследовался критический потенциал осаждения. Исследования показали, что уравнение Нернста применимо вплоть до концентраций порядка 10~14 М (см. также стр. 97).

Исследование процессов электролиза. Так же, как и в случае иных химических реакций, применение изотопной индикации позволяет изучить механизм электрохимического процесса. Так, с помощью радиохрома было показано, что хром, осаждающийся" на катоде при электролизе хромата, образуется при Непосредственном восстановлении хромата без промежуточного образования Сг3*. Действительно, если метка вводилась в хромат, то выделяющийся металл был радиоактивен; если же метился вводимый в раствор хромата СгС13, радиоактивная метка не попадала в осаждающийся металл.

13 6-1Q

С помощью дейтерия были установлены некоторые особенности механизма электрохимического синтеза Кольбе (см. стр. 147).

При электролизе а- либо 0-дейтеропропионовой кислоты был получен дидейтерийэтилен, т. е. было установлено, что связь С—С при электролизе сохраняется: CD3 — СН2—* — СООН CD2 = СН2 + С02 + HD.

Радиоизотопная индикация позволяет в большинстве случаев определить роль различных добавок, вводимых в электролитическую ванну для улучшения качества осадка, выхода по току и т. п. Так, применением тиомочевины, меченной как по сере, так и по углероду, было установлено, что тиомочевина при электролизе разлагается, причем количество серы, входящей в состав осадка, значительно превышает количество углерода.

Радиометрический контроль широко применяется при электролитическом получении сплавов. Химико-аналитическое установление зависимости состава сплава от условий электролиза и состава электролита, очевидно, является весьма трудоемкой операцией. Вводя одну или несколько изотопных меток в раствор и измеряя радиоактивность сплава (с учетом поглощения излучения в образце), можно определять состав сплава.

Исследование коррозионных про* ц е с с о в. Изменени

страница 72
< 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
мощные ноутбуки на прокат
Фирма Ренессанс цена на лестницу на второй этаж - качественно и быстро!
кресло офисное престиж купить
индивидуальной хранение

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
(09.12.2016)