химический каталог




РАДИОИНДИКАТОРНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

РАДИОИНДИКАТОРНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА (РМА), методы качеств. и количественное химический анализа с использованием радионуклидов. Последние могут содержаться в исходном анализируемом веществе (например, природные радионуклиды таких элементов, как К, Th, U и др.), может быть введены на определенном этапе анализа в состав одного из реагентов (как в методе изотопного разбавления), могут образоваться в анализируемом объекте в результате ядерных реакций, возбужденных фотонами (рентгеновского и g-излучения), а также нейтронами, дейтронами или др. ядерными частицами (см. Акти-вационный анализ). РМА без разрушения образца с использованием для изучения радиоактивного излучения радио-метрич. аппаратуры (см. Радиометрия)называют инструментальными или радиометрическими. Когда при проведении анализа прибегают к химический операциям (растворение, концентрирование, разделение исследуемого образца), РМА называют радиохимическими; при этом радиометрич. приборы используют, как правило, на заключит. стадии анализа.

Качественные РМА основаны на определении типа (a-, b-или g-) и энергии излучения, испускаемого радиоактивными атомами, а также на определении периодов полураспада радионуклидов, содержащихся в исследуемом материале. Эти данные позволяют идентифицировать содержащиеся в анализируемом объекте радионуклиды. Если эти радионуклиды естественные, то по ним можно судить о наличии соответствующих элементов. Если же радионуклиды возникли в анализируемом объекте в результате его активации фотонами или ядерными частицами, то, поскольку ядерные реакции, приводящие к появлению тех или иных радионуклидов, известны, можно установить, какие атомы были исходными. Возможен дистанционный анализ объектов. Так, информация, переданная на Землю от радиометра, размещенного на поверхности Луны, позволила получить сведения о содержании в лунных породах ряда элементов.

Количественные РМА основаны на практическое тождественности химический поведения радиоактивных и стабильных изотопов одного элемента. Если радиоактивный индикатор (в-во, содержащее радионуклид) вводят в анализируемый объект, то смесь необходимо тщательно перемешивать. Уд. радиоактивность (или просто удельная активность) Iуд постоянна для всего объекта и для любой его части. При химический превращениях значение Iуд не меняется. Зная Iуд исследуемого материала и определив радиоактивность In к.-л. его части (пробы), можно установить массу пробы mn по формуле: mn = In/Iуд. Такой метод анализа используют, например, при нахождении массы испарившегося вещества или вещества, перешедшего в раствор (расплав) из твердой фазы. Пределы обнаружения определяемого вещества тем ниже, чем меньше период полураспада радионуклида (чем выше Iуд) и чем меньше значение фона радиометрич. аппаратуры. В отдельных случаях пределы обнаружения составляют 10-10 — 10-12 г и менее.

Часто РМА основаны на проведении стехиометрич. химический реакций (такие методы называют обычно радиоаналитическими). В этом случае используют меченный радионуклидом реагент и измеряют радиоактивность продукта реакции, который осаждением, экстракцией, дистилляцией или др. методом переводят в фазу, отличную от фазы исходного анализируемого вещества. Причем для анализа достаточно определить разность между исходной и конечной радиоактивностью одной из фаз. Преимущество данных методов состоит в том, что их проведению не мешает наличие в анализируемом объекте различные примесей, не реагирующих с добавляемым реагентом.

Частный случай рассматриваемого варианта количественного РМА-радиометрич. титрование, обеспечивающее высокую точность анализа. Перед проведением титрования радионуклид вводят в анализируемый раствор или в титрант, или в оба раствора одновременно. Точку эквивалентности на кривой титрования (зависимости Iуд от объема прибавляемого титранта) определяют по резкому изменению удельная радиоактивности одной из фаз при добавлении очередной порции титранта. Для массовых анализов используют установки автоматич. титрования.

В радиоаналит. варианте РМА могут применяться в отдельных случаях не изотопные, а изоморфные радиоиндикаторы, т.е. радионуклиды элементов, свойства которых сходны со свойствами определяемого элемента в такой степени, что соответствующие соединение двух элементов оказываются изоморфными. В этом случае необходимо знать количественное характеристики распределения радионуклидов между фазами, образующимися при выделении продукта реакции. Эти характеристики определяют заранее, используя образцы с известным содержанием соответствующих элементов.

Широкое распространение получили также радиосубсте-хиометрич. методы анализа (см. Изотопного разбавления метод), одной из разновидностей которого является радиоим-мунологич. (или радиоиммунный) анализ биологических объектов (пептидов, стероидов и др.), основанный на использовании иммуногенных реакций. В данном случае высокая специфичность реакций сочетается с низкими пределами обнаружения, которые обеспечиваются использованием радионуклидов.

Получают распространение и РМА, основанные на выделении в газовую фазу радионуклидов (обычно инертных газов-85Кr, 133Xe, 222Rn), введенных в твердые соединение с образованием клатратов. При добавлении окислителей, восстановителей, кислот, щелочей или др. реагентов клатраты разрушаются и поступление радиоактивного инертного газа в газовую фазу резко возрастает. По этому "скачку" радиоактивности можно определить количество окислителя, восстановителя или др. реагента, которые привели к разрушению клатра-та. Например, такими методами определяют токсичные вещества в отходящих газах химический производств, озон в верх. слоях атмосферы.

Преимущества РМА перед методами анализа, не связанными с использованием радионуклидов,-универсальность (пригодные для работы радионуклиды имеются у подавляющего большинства элементов), низкие пределы обнаружения, высокая специфичность. Погрешности количественных РМА варьируют от десятых долей процента до 1-5%, т.е. такие же, как у большинства др. методов анализа.

Литература: Новые методы радиоаналитической химии, М., 1982; Ядерно-физические методы анализа в контроле окружающей среды, Л., 1985; Радиоактивные индикаторы в химии, под ред. В. Б. Лукьянова, 3 изд., М., 1985; Тел ьдеши Ю., Радиоаналитическая химия, пер. со словац., М., 1987.

С. С. Бердоносов, К. Б. Заборенко.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


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

 

 

Реклама
утеплитель для дома снаружи цены
купить память для компьютера ddr3
шкаф с 30 ячейками
курсы по обучению ремонт холодильника чувашия

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
(26.09.2017)