химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

20. Образовавшиеся в этих условиях весьма реакционноспособный углерод и СО могут образовывать различные кислородные соединения углерода, например, полимеризованный малоновый ангидрид (С302)„.

Радиолиз аммиака приводит к образованию азота, водорода и гидразина. Последний образуется при соединении двух радикалов NH2, возникающих при облучении аммиака: NH3 NH'2 • + Н*; молекулярный азот образуется при реакции 2NH2 N2 + 2Н3.

О разнообразии радиационно-химических процессов может свидетельствовать изучение продуктов, образующихся при радиолизе низкомолекулярных алифатических углеводородов. Так, например, при облучении метана образуются молекулярный водород, этилен, этан, пропан и различные изомеры бутана и пропана. С увеличением числа атомов углерода в углеводороде состав продуктов радио-лиза, естественно, усложняется. В качестве примера ниже приводятся данные по радиолизу «-пентана:

Продукт G Продукт G Продукт G

Водород 4,20 ЪутеЯ'1 0,06 «-Гептан 0,45

Метан 0,22 Бутан 0,08 «-Октан 0,20

Этилен 0,36 Пентены 0,71 и-Нонан 0,21

Этан 0,27 и-Гексан 0,03 и-Декан 2,40

Пропилен 0,29 «Тексан 0,14 «-Декан 0,28

Пропан 0,33 и-Гептан 0,41

Многообразие продуктов радиолиза является следствием образования при облучении углеводородов весьма реак-ционноспособных радикалов. Так, образование высших углеводородов при радиолизе метана обусловлено возникновением радикалов СН3, которые, соединяясь друг с другом, образуют этан либо, присоединяясь к метану или к образовавшемуся в результате радиолиза. этану, дают продукты более сложного состава. Если же учесть, что GH3 не является единственным видом частиц, возникающих при облучении метана (так, например, образуются СН2, и и т. д.), то сложность состава смеси продуктов радиолиза становится понятной.

Большое практическое значение имеет радиолиз смеси различных газов. Здесь прежде всего должна быть названа азот-кислородная смесь. Образующиеся при радиолизе смеси N2; и 02 различные окислы азота сравнительно просто могут быть.превращены в азотную кислоту, а следовательно, и в различные азотные соединения. Таким образом, проблема связывания атмосферного азота, относящаяся,, как известно, к одной из важнейших проблем химии и химической промышленности, получает в. данном случае одно из наиболее простых и экономичных решений. Образование окислов азота при облучении смеси кислорода и азота (очевидно, что такой смесью может служить и воздух) происходит в результате следующих последовательно протекающих реакций: N2 2N (G = 4—5), 02 ~-> 20 (G = 8), 02 + N О + NO, 2N0 + 02 ^ 2Ш2, N + N02 2N0, а также в результате ион-молекулярных реакций, например:

N2 ~-> Nf + е9 N2" + 02 -> NO+ + NO, N2" + 02 -> + N и т. д.

Радиационная химия воды. Радиолиз воды и водных: растворов относится к наиболее обстоятельно изученным разделам радиационной химии, что можно понять, учитывая значение, которое имеют вода и водные растворы в химии и химической промышленности, а также ее широкое-применение в конструктивных элементах ядерных реакторов.

Явление разложения воды, в которой растворены соли радия, на водород и кислород было установлено еще П. Кюри и А. Дебьерном в 1901 г. Немногим позже было-йайдено, что в водных растворах, содержащих. радиоактивные элементы, претерпевают химические превращения различные неорганические вещества, например, происходит выделение брома из бромидов,

Радиолиз воды. При облучении чистой воды различными разновидностями радиоактивного и рентгеновского излучений можно наблюдать выделение Н2 и 02; кроме того, в жидкой фазе образуется Н2Оа. Предложен ряд механизмов образования этих продуктов радиолиза воды. Так, например, взаимодействие возбужденных молекул воды приводит к образованию водорода и перекиси водорода: (Н20)* + (Н20)* -> Н2 + Н202. Большую роль играют образующиеся при облучении радикалы: Н20->-Н- + ОН Взаимодействие каждого из этих радикалов друг с другом дает основные продукты радиолиза: 2Н ->Н2, 20Н . ->Н202.

Несомненно важную роль в радиолизе воды играет образующийся при облучении свободный электрон: Н2Оа ~->Н20+ + е. Этот процесс дает начало ряду ион-молекулярных реакций либо реакций с участием электрона^например, H20+-f Н20 -> Н30+ + ОН, Н30+ + е -> Н. + -f- Н20, Н20+ е -> Н. + ОНОбразование кислорода является следствием различных процессов: ОН. + Н02 Н20 + 02, Н202 + Н02>? Н20 + ОН • + 02, 2Н02 Н202 + 02.

Большую помощь в исследовании продуктов радиолиза воды оказывают уравнения материального баланса этого процесса, связывающие радиационно-химические выходы различных продуктов радиолиза:

GH + 0Ня = Goh + 2Gh2oA (12.8а)

или более подробное уравнение, учитывающее образование радикала Н02:

GH + 2Gh, — GHOj - Goh + 2GHsoe + 2GHOa. (12.86)

Уравнения (12.8) позволяют, определяя количество одних продуктов радиолиза, рассчитывать количество (выход) других продуктов этого процесса.

Экспериментальное определение природы и количества продуктов радиолиза проводится с помощью различных физико-химических методов, среди которы

страница 75
< 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
Ноутбук HP EliteBook 840 G4
бюро для бумаг с выдвижным ящиком цена
поселок рапс николина гора
ire 400*200b приточная установка

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
(20.11.2017)