химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

из газовых источников содержит примерно в 8 раз меньше 3Н*е, чем атмосферный. Температура кипения 3j-le равна 3,195QK (против 4,215°К для 4Не), а при

охлаждении до —272 °С он не обнаруживает характерного для 4Не явлении сверхтекучести (XV § 1 доп. 14). Однако имеется указание на то, что при 0,0055 °К в сверхтекучее состояние он все же переходит. Интересно, что для изотопов гелия существует критическая температура смешения (V § 2 доп. 21): они взаимно растворимы в любых соотношениях лишь выше 0,88 "К.

Легкая фракций

Г±1Г

Спесь

Тяжелая фрахиия

4) Принципиально применимым ко всем изотопам является метод их разделения

с помощью центрифугирования, так как при этом на отдельные частицы действуют несколько различные силы вследствие разницы их масс. Данный метод долго

не находил широкого практического использования,

но недавно выяснилось, что при наличии соответствующего специализированного оборудования он может быть с успехом применен для разделения изотопов ураиа.

Рис. XVI12. Принципиальная схема струйного разделения изотопов.

Судя по проникшим в открытую печать сведениям, основной единицей установки является цилиндрическая центрифуга диаметром 15 см, вращающаяся со скоростью 50 тыс. оборотов в минуту. Из находящегося в таком цнлнндре газообразного UFe более тяжелая часть (238U) несколько накапливается у стенок, а более легкая (2asU) — около оси вращения. Включенные последовательно (для повышения степени обогащения) и параллельно (для увеличения количества обогащенного материала) многие тысячи таких единиц и создают в совокупности установку для разделения изотопов урана.

5) Эффективным оказался метод разделения изотопов, основанный иа неодинаковой скорости их диффузии. Так как скорость зта при прочих равных условиях

тем значительнее, чем меньше масса частицы, более легкие атомы того илн иного

газообразного элемента проходят сквозь различные мелкопорнстые перегородки несколько быстрее, чем более тяжелые. В результате пространство перед такой перегородкой временно обогащается тяжелым изотопом, пространство за перегородкой— легким. Многократно повторяя процесс диффузии, удается в конце концов достигнуть весьма полного разделения входящих в состав исходного газа изотопов. Например, из обычного неона (ат. вес 20,2) были

подобным путем получены фракции 20Ne и "Ne, почти

свободные от примесей другого изотопа. Описанный метод применим не только к газообразным элементам, но

и к летучим соединениям остальных.

в) Большие возможности разделения изотопов открывает иногда явление термоднффузии: при наличии разности температур в объеме, занимаемом смесью газов (или жидкостей), один тип молекул стремится концентрироваться в холодной области, другой — в горячей. Так как простая диффузия подобному изменению относительных концентраций противодействует, обычно оно бывает очень невелико. Однако путем использования специально сконструированной аппаратуры эффективность разделения удается сильно повысить. В частности, так было впервые осуществлено практически полное разделение изотопов хлора.

7) Интересна идея частичного разделения изотопов в газовой струе (рис. XV1-12). Выходящая из конусообразного сопла со звуковой скоростью смесь изотопов попадает в расширитель, где с помощью конического разделителя происходит частичное отделение более легких частиц во внешней части струи от более тяжелых, располагающихся ближе к ее центру. Многократным повторением процесса можно было бы, вероятно, добиться довольно хороших результатов.

Вариантом той же идеи является «метод сопла», схематически показанный в^раз-резе на рис. XVI-13. Быстрая струя (Л) смеси 5 мол.% UFe с 95 мол.% Не направляется соплом (Б) на специально профилированную поверхность (В), после чего ножом (Г) рассекается иа более легкую часть (Д), несколько обогащенною изотопом теи, и более тяжелую (?), несколько обогащенную изотопом 238U. Как и в других случаях, процесс приходится повторять многократно.

8) В отдельных случаях эффективными оказываются химические методы частичного разделения изотопов. Например, обычный азот содержит приблизительно 99,6% ,4N и лншь 0,4% ,SN. Изучение распределеияя ,5N между газообразным NH8 и ионами NH* (растворенного азотнокислого аммония) при взаимодействии по схеме 15NH3+UNH+ -j—* l5NH+-t-"NH3 показало, что равновесие несколько смещено вправо (К = 1,03). Многократным повторением процесса удавалось довести содержание ,6N в NH4NO3 до 73% от общего количества аммонийного азота.

9) Иногда частичное разделение изотопов может быть достигнуто электролитическим путем. Например, длительным электролизом расплавленного LiCI (с непрерывной подачей CIj к катоду) содержание eLl в катодном пространстве удались повысить от обычных 7 до 20%.

10) Интересен опыт, проведенный с окрашенными бактериями, помещенными в тяжелую воду. За полтора года водород их организмов полиостью заместился дейтерием. Пока бактерии ие приспособились к новой среде, нормальный процесс деления клеток в них был нарушен и на некоторых появлялись уродливые образования, но затем все вошло в норму. Такие «дейтериевые» бактерии перестали вырабатывать красящие пигменты, зато приобрели способность переносить воздействие больших доз радиации (губительных для обычных бактерий того же вида).

11) Для галидов дейтерия были найдены следующие значения.дипольных моментов в парах (ср. XV § 2 доп. 32): 1.12 (DC1). 0,83 (DBr), 0,445 (Dl). Установлено, что дейтерийиоднд имеет направление момента D*I~. Электроиографическое изучение твердого ND3 дало rf(ND) = 1,005 A, z^DND = 110° и показало наличие между молекулами дейтериевых связей N—D ... N с rf(D...N) = 2,374 A, ZN—D ... N= 164°. По-виднмому, такие дейтеряевые связи несколько прочнее обычных водородных.

12) Элементарный дейтерий (D2) заметно отличается от обычного водорода (Н2) ие только температурами плавления и кипения, но и рядом других свойств. Например, его критическая температура лежит на 5 град выше, а термическая диссоциация молекул идет несколько труднее (энергия диссоциации 106,0 ккал/моль). Длины волн в видимом спектре дейтерия немного больше (примерно на 0,3А), чем у обычного водорода. Равновесное соотношение между орто- и пара-формами составляет у него не 3:1 (рис. XV-7), а 2:1, причем оно обратно, т. е. более устойчива орто-форма. С порошком урана дейтерий взаимодействует примерно в 4 раза медленнее протия, а термическая устойчивость UD3 меньше, чем UH3. Энергии связей С—D в среднем на 2 ккал/моль выше, чем соответствующих связей С—Н.

13) Водород смешанного типа HD (т. кип. —251,0 °С) может быть получен взаимодействием D20 с LiAIH4 по реакции: UA1H« + 4D20 = LiOD + AI(OD)3 + 4HD. У его молекул был обнаружен небольшой дипольный момент (и. = 0,0009) с направлением H*D". Несколько больший дипольный момент (и, = 0,011) характерен для CH3D.

14) Тяжелая вода заметно отличается от обычной по многим свойствам (помимо приведенных в основном тексте). Так, она имеет несколько меньшие значения критической температуры, диэлектрической проницаемости, поверхностного натяжения и показателя преломления, но большую вязкость. Теплота ноннзацнн тяжелой воды (14,3 ккал/моль) несколько больше, чем обычной, а ее ионное произведение ([D*][OD"l ее ЫО"15) несколько меньше. Температура максимальной плотности D20 лежит при 11,6°С. Скорости испарения тяжелой и обычной воды относятся как 0,65:1. По тяжелой воде имеется монография *.

15) Из химических реакций тяжелой воды простейшей является обмен ноиами с обычной водой по схеме Н20 -f- D20 2HDO. Очень быстро устанавливающееся равновесие этой реакции схематически показано иа рнс. XVI-14. По данным враща-тельио-колебательных спектров в парах (III § 6 доп. 9 и 10), структурные параметры

•Кнршенбаум И. Тяжелая вода. Пер. с англ. М., Издатннлнт, 1953, 438 с, молекул HjO, HDO и DjO одинаковы: г. -» 0.9572 ± 0,0003 А и а «=» 104.52 ± 0,05е. В молекуле HDO ион D* связан с кислородом несколько прочнее, чем Н*, а подвнж-ность иона D" составляет лншь 0,7 от подвижности Н\ Этим и обусловлено накопление дейтерня в обы

страница 222
< 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 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
софиты стоимость монтажа
купить участок до 500000
купить спойлер на нексию
парикмахерское искусство обучение в тушино

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
(06.12.2016)