ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы исследования дисперсности радиоактивных изотопов в растворах из "Радиохимия" Для исследования дисперсности радиоактивных изотопов в растворах используют ряд методов диализ, ультрафильтрацию, ультрацентрифугирование, адсорбцию, экстракцию, электрофорез, определение величины и знака заряда частиц, авторадиографию Только комплексное исследование несколькими методами дает гюзможность правильно оценить долю радиоактивного изотопа в коллоидной форме и в ионно-дисперсном состоянии. [c.97] Диализ. Диализ является классическим методом отделения коллоидных частиц от вещества в истинно-растворенном состоянии. [c.97] Исследуемый раствор помещают в ячейку с непроницаемой для коллоидных и проницаемой для истинно-растворенных частиц мембранной. Ячейку опускают в сосуд сравнительно большого объема, содержащий чистый растворитель. Опыт проводят до достижения равновесия, после чего измеряют радиоактивность по обе стороны полупроницаемой мембраны. Доля радиоактивного изотопа, остающаяся в ячейке, соответствует доле радиоактивного изотопа в коллоидном состоянии. Ратнером установлено, что псевдоколлоиды при диализе ведут себя так же, как и истинные коллоиды, но со временем равновесие коллоидная частица — раствор нарушается и радиоактивный элемент переходит с псевдоколлоида в раствор и затем через полупроницаемую перегородку. [c.98] В качестве примера на рис. 5.3 приведена зависимость количества ушедшего из ячейки изопота Мп от pH раствора. До pH = 9 весь Мп находится в форме ионов, а при pH 10 основная часть находится в виде коллоида, остающегося в ячейке. При опытах по диализу следует иметь в виду возможную потерю радиоактивного изотопа в результате адсорбции его из раствора на стенках сосуда. [c.98] Ультрафильтрация. Ультрафильтрацию проводят через фильтры с малыми порами, например целлофан, который задерживает частицы размером больше 1—3 ммк. Определяют долю радиоактивного изотопа, прошедшего через фильтр, в зависимости от состава раствора, например от pH. На рис. 5.4 в качестве примера приведен график зависимости доли коллоидного в азотнокислом растворе от его кислотности. Этот график показывает, что по мере роста кислотности раствора растет доля в виде коллоида, которая задерживается фильтром, и при pH 3 почти весь оказывается в виде коллоида. [c.98] Центрифугирование, Центрифугирование применяют для обнаружения и отделения радиоколлоидов, а также для определения размеров частиц. [c.99] Обычно изучают зависимость доли радиоактивного изотопа, осаждающегося при центрифугировании, от состава раствора, например от pH, таким образом определяют долю радиоактивного вещества в виде коллоидов. [c.99] В этих опытах может иметь место адсорбция радиоактивного изотопа на стенках пробирок. [c.99] На рис. 5.5 приведена. кривая зависимости доли полония, отделяемого центрифугированием (3000 об мин), от pH раствора при концентрации Ро в растворе 10 моль л. [c.99] Адсорбция. Изучают зависимость адсорбции радиоактивного изотопа от pH раствора, концентрации радиоактивного изотопа, концентрации посторонних электролитов и других факторов, влияю щих на состояние радиоактивных изотопов в растворе. В качестве адсорбентов применяют ионообменные смолы, стекло, бумажные фильтры, неионообменные адсорбенты. [c.99] Степень адсорбции радиоактивных изотопов на катионите с ростом pH раствора при условии, что катионы радиоактивного изотопа не гидролизуются, непрерывно возрастает (рис. 5.6). [c.99] Зависимость адсорбции негидролизующихся радиоактивных изотопов от их концентрации описывается изотермой Ленгмюра, которая в области Малых концентраций переходит в прямую линию — подчиняется закону Генри. Доля адсорбированных частиц при этом остается постоянной. При больших концентрациях с увеличением концентрации доля адсорбированного изотопа уменьшается благодаря насыщению адсорбента. Одновременное изменение концентрации и pH приводит к смещению перегиба концентрационной кривой. [c.100] На степень адсорбции большое влияние оказывает время, прошедшее с момента приготовления раствора. По мере хранения раствора в нем протекает реакция гидролиза, коллоидные частицы укрупняются — раствор стареет и степень адсорбции в данных условиях уменьшается. [c.100] Степень адсорбции зависит от концентрации посторонних ионов, которые уменьшают адсорбцию ионов радиоактивного элемента, но не влияют на адсорбцию коллоидных частиц. [c.100] При введении в раствор комплексообразуюших веществ, связывающих радиоактивные катионы в отрицательно заряженные или нейтральные комплексы, адсорбция ионов радиоактивного изотопа уменьшается, а адсорбция коллоидной формы остается прежней или увеличивается. [c.101] Адсорбция коллоидной формы мало зависит от природы адсорбента, так как она происходит главным образом за счет сил Ван-дер-Ваальса, в то время как адсорбция ионов сильно связана с природой адсорбента. [c.101] Десорбция. Прочность и характер связи р Эдиоактивного изотопа с адсорбентом зависят от состояния изотопа в растворе при адсорбции. В связи с этим изучение степени обратимости адсорбции путем десорбции растворителем, различными ионами, комплексообразователя-ми может дать сведения о состоянии радиоактивных изотопов в растворе. [c.101] Определение размера частиц по скорости диффузии. Радиоактивные методы позволяют экспериментально определить коэффициент диффузии (см. гл. 20). [c.101] Для изучения состояния радиоактивных элементов можно применять самопроизвольное электрохимическое выделение. Величина потенциала выделения зависит от кодцентрации свободных ионов радиоактивного изотопа в растворе. Связывание радиоактивного изотопа в комплекс или образование гидролизованных ионов и коллоидных частиц вызывает сдвиг потенциала выделения. При этом количество выделенного изотопа уменьшается. Если в растворе присутствуют псевдоколлоиды, то после осаждения ионов из раствора идет постепенное разрушение псевдоколлоидов и дальнейшее выделение радиоактивного изотопа. [c.102] ЦИИ радиоактивных изотопов на слюде или эмульсии и отражают не состояние радиоактивных изотопов в растворах, а характер их адсорбции из раствора. При этом, естественно, может быть найден этвет и на вопрос о состоянии радиоактивных изотопов в растворе, но более четкие результаты получаются с применением более простых адсорбентов. Нанесение раствора непосредственно на эмульсию позволяет выявить наличие или отсутствие ионной формы, так как коллоидная форма целиком задерживается на поверхности эмульсии, а ионная проникает внутрь эмульсии. Бойд применил быстрое замораживание капель раствора на эмульсии, которое подтвердило результаты Шамье. [c.103] Вернуться к основной статье