химический каталог




ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ, вещества, имеющие в своем составе химический элемент с изотопным составом, отличающимся от природного. Часто ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ и. называют сами изотопы-метки, добавляемые в вещество, содержащее природные смесь изотопов данного элемента. Так как поведение изотопов одного элемента в физических-химический процессах практически идентично (за исключением легких элементов с атомными номерами Z [ 10-12, для которых относительно большую роль могут играть изотопные эффекты), использование ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ и. позволяет по регистрации изотопа-метки исследовать самодиффузию и миграцию меченого вещества, определять ничтожно малые кол-ва вещества, изучать механизмы химический реакций и биологическое процессов (так называемой метод изотопных индикаторов, ранее называют методом меченых атомов). Различают стабильные и радиоактивные ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ и. в зависимости от того, стабильный или радиоактивный изотоп добавляют в вещество в качестве метки. В стабильных ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ и. в качестве метки может быть использованы изотопы только тех элементов, которые в природе представлены смесями стабильных изотопов. У целого же ряда элементов (В, F, Na, Al, P, I) имеется только один стабильный нуклид, поэтому стабильных ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ и., меченных по этим элементам, нет. Кроме того, для применения стабильного изотопа в качестве метки его относит. содержание в природные смеси изотопов данного элемента должно быть невелико. Так, в случае кислорода, состоящего из стабильных изотопов 16О, 17О и 18О (содержание в природные смеси 99,756%, 0,037% и 0,204% соответственно), роль стабильного изотопа-метки могут играть 17О и 18О (чаще 18О, так как его извлечение из природные смеси намного дешевле). Регистрацию стабильного изотопа-метки в изучаемых процессах осуществляют по его содержанию в веществе на разных этапах процесса. Для этого используют в основные масс-спектрометрию; иногда, особенно в случае элементов с малыми Z, также ИК спектроскопию, ЯМР, вискозиметрию и др. методы. Радиоактивные ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ и. более универсальны: радионуклиды, которые можно использовать как метки, имеются у подавляющего большинства элементов. При этом существует возможность выбора радионуклида-метки среди несколько радионуклидов, различающихся типом и энергией радиоактивного превращаются и периодом полураспада T1/2. Присутствие радиоактивных ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ и. в среде устанавливают с помощью радиометрич. аппаратуры, детектируя ионизирующее излучение, испускаемое радионуклидом. Разработка автоматич. аппаратуры для быстрой регистрации излучения радионуклида позволяет применять в качестве меток короткоживущие радионуклиды, например 20F (T1/2 около 11 с). Такие радионуклиды часто предпочтительнее долгоживущих, т. к. уже через небольшой промежуток времени (несколько мин) исследуемый материал совершенно свободен от радиоактивных атомов. Стабильные нуклиды для ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ и. получают методами изотопов разделения. Важное преимущество их использования - отсутствие ионизирующих излучений; недостатки: высокая (в большинстве случаев) стоимость препаратов, сложная техника регистрации, низкая точность определения и сравнительно высокие пределы обнаружения (не ниже 10 - 5-10 - 17% по массе). В случае радиоактивных ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ и. пределы обнаружения тем ниже, чем меньше T1/2 радионуклида-метки, и могут достигать чрезвычайно низких значений (10 - 16-10 - 20% по массе). Это определяет широкое применение радиоактивных ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ и. в химии, физике, биологии, медицине и др. областях. Большинство используемых радионуклидов - искусственные, получаемые при ядерных реакциях как продукты деления, при проведении активац. анализа, радиоактивном распаде долгоживущего "материнского" нуклида (см. Изотопные генераторы). Для тяжелых элементов - Ра, Th, Bi, Pb, Тl - обычно используют их короткоживущие радионуклиды, входящие в состав природные радиоактивных рядов. Так, в качестве метки для тория (природные Th a -радиоактивeн, но имеет очень низкую удельная радиоактивность из-за большого значения Т1/2 = 1,40 * 1010 лет) применяется, например, член ряда урана-радия 234Тh с T1/2 = 24,1 сут. Излучение радионуклида-метки может привести к появлению различные артефактов из-за радиолиза, образования горячих атомов или др. эффектов. Однако при низких удельная радиоактивностях препаратов, достаточных для проведения подавляющего большинства исследований, артефакты несущественны; они начинают сказываться на результатах при удельная радиоактивностях препаратов выше 102-105 МБк/г; тогда для выявления артефактов проводят дополнительной исследования (используют разные радионуклиды-метки одного и того же элемента, варьируют удельная радиоактивность препаратов и т.п.). Ограниченность применения ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ и. связана, во-первых, с уже упоминавшимися изотопными эффектами, во-вторых, с возможностью изотопного обмена (например, атомов-меток в исследуемом растворенном веществе с атомами того же элемента, входящими в состав молекул растворителя). Поэтому в молекулу изучаемого химический соединение изотоп-метку стараются вводить в определенную позицию, где скорость изотопного обмена невелика. Так, при использовании в качестве ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ и. фенола его метят по бензольному кольцу, а не по атому Н фенольной группы. Подробнее о синтезе химический соединение, содержащих изотопы-метки в том или ином положении, и номенклатуре этих соединение см. в ст. Меченые соединения. Радиоактивные ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ и. впервые применены для исследований Г. Хевеши и Ф. Пакетом в 1913.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
свадебный букет невесты фото 2016 цена
Фирма Ренессанс: производство деревянных лестниц - продажа, доставка, монтаж.
кресло t 9930
складской бокс в москве

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)