химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

енных элементов. Как видно из таблицы, самым распространенным элементом является железо (благодаря тому, что ядро нашей планеты на 3/4 состоит из этого элемента). Интересно, что именно на Fe приходятся экстремумы на графиках зависимости от массового числа удельной энергии связи нуклонов (см. рис. 1) и упаковочного множителя (см. рис. 2). Таким образом, высокое содержание железа полностью отвечает его наиболее выгодным энергетическим характеристикам. Можно считать поэтому, что железо будет преобладающим элементом на любой, не очень отличающейся по природе (и, прежде всего, по размерам) от Земли, планете каждой планетной системы.

Особенности распространения изотопов в Солнечной системе также обнаруживают тесную зависимость от качественного и количественного составов атомного ядра. На рис. 6 изображена зависимость относительного распространения химических элементов в Солнечной системе от порядкового номера. Обращает на себя внимание четко выраженная тенденция к уменьшению распространенности с повышением порядкового номера (а следовательно, и массового числа). Во всех случаях элемент с нечетным Z распространен в меньшей степени, чем два соседних элемента с четным порядковым номером. Это является следствием отмечавшейся в предыдущей главе повышенной стабильности ядер, содержащих четное число нуклонов, Хотя в данном случае водород и гелий являются абсолютно преобладающими элементами (что не удивительно, поскольку основная масса

Солнечной системы сосредоточена в Солнце, которое практически состоит из названных двух элементов), железо и здесь характеризуется резко выраженной повышенной распространенностью.

Закономерности распространения химических элементов во Вселенной изучены в гораздо меньшей степени. Как

известно, материя во Вселенной находится в двух состояниях: холодном и горячем. Холодная материя составляет планеты, метеориты, кометы, а также межзвездное вещест-ство; горячая «— вещество звезд. О химическом составе холодной материи можно судить лишь на основании изучения нашей планеты, метеоритов и Луны. Можно предполагать, что, поскольку энергетические характеристики атомных ядер должны быть одинаковыми для любого участка Вселенной, всюду закономерности распространения химических элементов будут, в общем, одинаковыми. Но пока это, разумеется, предположение <— не больше.

О химическом составе горячей материи несколько подробнее будет сказано в гл. 4. Здесь же можно отметить, что спектральные методы позволяют с достаточной точностью определять химический состав даже весьма отдаленных звезд. Так же, как и в Солнечной системе, основными элементами Вселенной являются водород и гелий.

Закон постоянства изотопного состава. Громадный экспериментальный материал по определению атомных масс различных изотопов, а также по соотношению изотопов одного и того же элемента приводит к выводу, что изотопный состав химических элементов всегда постоянен, независимо от местонахождения элемента и того, в какое соединение входит данный элемент. Это положение является настолько общим, что получило наименование закона постоянства изотопного состава;

Возьмем в качестве примера элемент хлор. Изотопный состав хлора, добытого из солей морской воды* из различных минералов, выделенного из животных или растительных организмов и, наконец, из тщательно очищенных для исследовательских целей химических препаратов, во всех случаях оказывается тождественным: 75,6% С135 и 24,4% СР. Нетрудно подсчитать, что смесь изотопов хлора С135 и С137 в таком соотношении приводит к известному значению атомной массы этого элемента: 35,457.

Целый ряд факторов приводит к выводу, что постоянство изотопного состава наблюдается также и на небесных телах. Имеются многочисленные данные по определению изотопного состава элементов, входящих в состав метеоритов.

Таблица 4

Сравнение изотопного соствва железа земного и метеорного

происхождения

Содержание изотопов, %

Железо 54 56 1 * 58

Земное 5,81 91,64 2,21 0,34

Метеорное 5,80 91,77 2,13 0,30

В табл. 4 сравнивается изотопный состав железа земного происхождения и железа, добытого из метеоритов. Из таблицы следует, что практически нет расхождения в изотопном составе железа земного и внеземного происхождения. К аналогичным результатам приводит определение изотопного состава других элементов метеорного происхождения, а также изучение уже достаточно многочисленных образцов лунного грунта. Спектральный анализ Солнца и звезд также показывает, что изотопный состав обнаруженных там элементов не отличается от земного.

Все эти факты позволяют придать положению о постоянстве изотопного состава химических элементов значение закона и распространить его на масштабы Вселенной. .

Универсальность закона постоянства изотопного состава становится понятной, если учесть, что при геологических процессах практически не происходит изменения изотопного состава химических соединений. Таким образом, первоначальный изотопный состав химических элементов, определяющийся единственно энергетическими характеристиками

страница 8
< 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
урна уд-06 производители характеристики
постеры баннеры москва
григорий лепс в москве 2017
двери в кинозал

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
(23.10.2017)