химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

х важнейшими являются метод импульсного радиолиза и метод электронного парамагнитного резонанса, позволяющий исследовать свободные радикалы; широко применяются также различные химические методы, например метод, основанный на определении соотношения компонентов в окислительно-восстановительных системах (Fe3+/Fe2+, Се4+/Се3+).

Радиолиз водных растворов. Химические превращения веществ, растворенных в воде, подвергающейся действию облучения, обусловлены, в первую очередь, взаимодействием этих веществ с продуктами радиолиза воды. Поскольку при радиолизе воды одновременно образуются и сильные восстановители, и сильные окислители, растворенные вещества в зависимости от их степени окисления могут претерпевать как восстановление, так и окисление.

Легко восстанавливающиеся ионы (например, Со3+,

Се4+, Hg24", Sn4+, СГО4"", МпОГ) восстанавливаются до более низких степеней окисления либо радикалом и , либо перекисью водорода. В ряде случаев Н202 может проявлять свое окисляющее действие. Так, варьируя значения рН водных растворов, можно провести трудно осуществляемые химическими методами реакции окисления Со2+-> ~> Со3+ либо Sn2+ -> Sn4+

Таблица 14

Радиационио-химические выходы процесса радиолиза водных растворов некоторых неорганических веществ

Объект облучения Концентрация, моль/л Вид излучения Выход продуктов

Т13+ (0,4 М H2S04) 10~3 X (50 кэВ) G(Tl+) = 1,34

Се4+ (0,4 М H2S04) 10-4 у Со60 G (С13+) = 2,39

Sn2+ (0,4 М U2$OJ 10_з у Со60 G (Sn4+j = 0,49

NH+ (рН= 13) 0,1 у Сов0 G (N07) = 1,5

(рН » 7) 1,0 у Со6" G (N(Xp = 2,0

Н3Р04 (0,4 М H^OJ 10-3 у Со60 G (РО|~) »

= 3,15

Cr2Oj~- (0,4 М H2S04) 10-4 у Со™ G (Сг3+) = 0,78

U4+ (0,4 М HaSOJ I О-3 у Со60 G(UO +)= 1,3

I0-3 X (50 кэВ) G(ClO-) = 0,4

G (Cl~) = 0,6

G(C10J-) = 1,1

Fe2+(0,4iM HaSO^ ? G (CIOJ-) = 0,2

I0-2 у Со60 G (F,e3+) = 8,1

продуктами радиолиза воды, но и непосредственного воздействия излучения.

Радиолиз органических соединений. Выше (стр. 200) уже приводился перечень продуктов радиолиза пентана, иллюстрирующий разнообразие химических процессов, протекающих при облучении алифатических углеводородов. Многообразие это обусловлено как различной природой частиц, образующихся при облучении углеводорода (возбужденная молекула, ион, радикал), так и разнообразием их состава. Например, облучение гексана ведет к образованию следующих радикалов:

с„н

14

>С5Нп + СН3"

*" QHg + С2Н5

> 2С3Н7

Взаимодействие между этими радикалами может привести к образованию углеводорода с длиной углеродной цепочки, большей или меньшей по сравнению с исходной молекулой.

Кроме того, возможны процессы, не сопровождающиеся разрывом углеродного скелета; так, облучение гексана может привести к образованию гексена: С6Н14 С6Н12 + + Н2.

Процентное содержание различных продуктов радиолиза алканов, как это можно было видеть из примера с пен-таном, неодинаково, что, в частности, обусловлено неравноценностью различных связей С—С в молекулах этих углеводородов. Иная картина наблюдается при радиолизе циклоп ар афи нов, например циклогексана, у которого все связи С—С равноценны. Число химических реакций, возникающих при облучении циклогексана, существенно меньше, чем в случае «-гексана. В основном при этом образуются радикалы С^Нц ? и Н- либо молекулы QH10 и Н2. Таким образом, основные реакции при радиолизе циклогексана не приводят к разрыву связи О—С.

Основной особенностью радиолиза ненасыщенных углеводородов является гораздо меньшее содержание в продуктах радиолиза молекулярного водорода, что естественно, если учесть дефицит водорода в алкенах.

Радиолиз ароматических углеводородов был предметом сравнительно обстоятельных исследований. Большая стабильность ароматического кольца по сравнению с неароматическими структурами обусловливает гораздо меньшие радиационно-химические выходы по сравнению с рассмотренными выше углеводородами. При облучении бензола с. весьма малыми выходами образуются Н2, С2Н2; основной продукт радиолиза бензола — образующееся с выходом около 0,75 вещество с молекулярной массой, равной тремстам. Химическая природа этого вещества изучена недот статочно. Можно полагать, что радиационно-химические превращения в бензоле связаны с промежуточным образованием частиц С6Нб, СвНб", С6Нё» С6Н5-, ,Н- и некоторых других.

Радиолиз углеводородов имеет большое практическое значение» поскольку на его основе разработан промышленный крекинг углеводородов. Известно, что термический крекинг углеводородов нефти, помимо очевидного недостатка, связанного с необходимостью затраты большого количества энергии, обладает еще недостатком, обусловленным сравнительно невысоким выходом наиболее ценных углеводородных фракций.

Облучение длинноцепочечных углеводородов, как следует из изложенного ранее, сопровождается деструкцией молекулы. Комбинация термического и радиационного крекинга привела к разработке важного технологического процесса: радиационно-термического крекинга (РТК). Последний характеризуется весьма высокими выходами продуктов крекинг

страница 76
< 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
джакузи в квартиру цена
пиар менеджер учеба
врпн-н-2,5-2-3
линзы ok vision infinity -13 купить

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)