ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Некоторые примеры использования процессов изотопного обмена при радиохимических исследованиях из "Радиохимия и химия ядерных процессов" Процессы изотопного обмена играют очень большую роль при изучении сложных химических измененир , сопутствующих различного рода ядерным превращениям. [c.212] Химическое состояние атомов, возникающих в результате ядерных процессов, зависит от природы самого ядерного процесса, от энергии выбрасываемых частиц, от вторичны изменений, происходящих в электронных оболочках атома, от химического состояния материнского вещества и от условий, при которых происходит распад материнской молекулы. Для выяснения роли всех этих факторов и воссоздания картины физических и химических изменений, происходящих при ядерных процессах, необходимо тщательное изучение тех форм, в виде которых существуют дочерние атомы и первоначально связанные с ними группы или радикалы. [c.212] Одним из наиболее распространенных методов изучения состояния дочерних атомов является применение изотопных носителей, соответствующих возможным формам данного элемента. При этом заключение о доле атомов дочернего элемента, существующей в виде данной химической формы, может быть сделано на основании измерения активности осадков изотопного носителя. Практическое осуществление таких исследований связано с введением в раствор изучаемого соединения большинства носителей предполагаемых химических форм дочернего элемента с последующим их разделением какими-либо методами. Совершенно очевидно, что если между некоторыми формами дочернего элемента в условиях разделения имеет место изотопный обмен, то этот процесс приведет к перераспределению элемента между отдельными формами. В результате устанавливаемое нами распределение дочернего элемента не будет отвечать первоначальному действительному его распределению. Иначе говоря, будут получены неверные результаты. [c.212] Как станет ясно из дальнейшего, вопрос о реакциях изотопного обмена и их кинетике является одним из основных при разработке методов обогащения радиоактивных изотопов и разделения ядерных изомеров. Если между атомами, входящими в состав исходного соединения, и возникающими в результате ядерного процесса радиоактивными изотопами или ядерными изомерами имеет место более или менее быстрый изотопный обмен, то это делает невозможным их отделение от соответствующих стабильных изотопов или изотопов, находящихся в высшем изомерном состоянии. Неудивительно поэтому, что преледе чем решить вопрос о применении какого-либо соединения с целью обогащения или разделения ядерных изомеров, необходимо получить надежные сведения о реакциях изотопного обмена изучаемого элемента между исходным соединением и возможными формами радиоактивного изотопа или основного ядерного изомера. [c.213] Одной из характерных особенностей коллоидного состояния радиоактивных элементов является медленность изотопного обмена между частицами радиоколлоида и добавляемого в раствор ионного соединения того же элемента. Поэтому наблюдение за изотопным о 6меном может служить одним из методов обнаружения коллоидного состояния радиоактивных элементов. [c.213] Процессы изотопного обмена имеют особое значение при синтезе различных меченых соединений, так как часто открывают быстрый и надежный путь для введения радиоактивных атомов в эти соединения. Эти же процессы (наряду с химической равноценностью изотопных атомов) лежат в основе применения радиоактивных индикаторов в аналитической химии (метод изотопного разведения, метод активационного анализа и т. д.). [c.213] Многочисленными исследованиями установлено, что радиоактивные элементы ведут себя в некоторых условиях скорее как коллоиды, чем как истинно растворенные вещества. Образования, имеющие размеры коллоидных частиц и представляющие собой ничтожные по массе скопления вещества радиоактивного элемента (истинные радиоколлоиды) или продукты адсорбции его на посторонних частицах (псевдорадиоколлоиды ), получили название радиоколлоидов. [c.215] Причиной возникновения истинных радиоколлоидов является весьма малая растворимость соответствующих соединений радиоактивных элементов, в то время как образование псевдорадиоколлоидов связано с адсорбцией радиоактивных элементов на частицах посторонних загрязнений. При этом роль отдельных процессов может существенным образом изменяться в зависимости от концентрации радиоактивного элемента, состава раствора и других условий. [c.215] До настоящего времени нет еще единой точки зрения в отношении природы и причин образования радиоколлоидов. Мало изученным является также вопрос о поведении радиоколлоидов (особенно при процессах соосаждения и адсорбции). [c.215] Рассмотрим вкратце историю открытия коллоидного состояния радиоактивны элементов. [c.215] Наблюдения Ф. Панета и Т. Годлевского легли в основу целого ряда исследований, посвященных коллоидному состоянию радиоактивны элементов, в результате чего утвердились две противоположные точки зрения в отнощении природы и причин образования радиоколлоидов. [c.216] Одна группа исследователей придерживается представлений, впервые высказанных Ф. Панетом, согласно которым радиоколлоиды являются мельчайшими агрегатами, состоящими из труднорастворимых соединений радиоактивного элемента (истинные радиоколлоиды). [c.216] Другая группа исследователей придерживается представлений, впервые высказанных Р. Зигмонди и М. Кюри, согласно которым образование радиоколлоидов связано с адсорбцией радиоактивны элементов на частицах загрязнений (псевдорадиоколлоиды). [c.216] По современным представлениям (М. Гайсинский, А. П. Рат-кер) известные в настоящее время факты могут быть объяснены лишь при одновременном признании точек зрения Ф. Панета и Р. Зигмонди. [c.216] Теория истинных радиоколлоидов находит свое подтверждение в целом ряде фактов. [c.216] например, И. Е. Старик и Л. В. Комлев [12] установили, что адсорбция полония на различных поверхностях (стекле, пергаменте и т. д.) наиболее сильно проявляется в достаточно кислой области (pH = 1—3) в нейтральной и слабощелочной областях адсорбция мала, в то время как радиоколлоидообразование выражено наиболее ярко именно в этих областях. Вместе с тем, имеются некоторые основания предполагать, что это несоответствие является своего рода исключением, определяемым индивидуальными свойствами полония, так как между коллоидообразованием и адсорбцией, например, рутения или лантана наблюдается отчетливо выраженный параллелизм. [c.216] например, М. Гайсинским и К- Шамье [18] установлено, что доля полония, выделяемая при центрифугировании из его азотнокислого раствора, в случае pH 4,0 уменьшается с увеличением концентрации полония. Однако в растворах, близких к нейтральным, доля полония, выделяемого при центрифугировании, повышается с увеличением его концентрации. [c.217] установлено, что в слабокислой среде полоний способен к электрохимическому осаждению на менее благородных металлах, например на серебре, причем не теряет эту способность при введении в раствор веществ с большой адсорбционной поверхностью (коллоидная двуокись титана) в щелочной среде полоний сразу же теряет эту способность. [c.217] К подобному выводу прищел и М. Курбатов [17], который считает, что процесс коагуляции соединений тория в растворах концентрацией 10 М, при различных значениях pH и солевых составах, аналогичен процессу коагуляции тория при концентрации 10 М. Такие же результаты были получены для растворов радиоактивных изотопов иттрия и циркония. [c.218] Вернуться к основной статье