ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрохимические методы исследования свойств радиоактивных элементов из "Радиохимия" Как было сказано выше, прямое определение потенциалов осаждения радиоактивных элементов путем изучения зависимости силы тока от напряжения невозможно. Хевеши и Панетом был разработан метод определения критических потенциалов радиоактивных элементов в сильно разбавленных растворах по кривым скорости осаждения. В этом методе изучается зависимость скорости осаждения из раствора определенной концентрации от приложенного к электроду потенциала. [c.87] Практически процесс электроосаждения из раствора данной концентрации протекает определенное время при каждом приложенном извне потенциале. Схема установки для определения критического потенциала методом Хевеши и Панета показана на рис. 4.2. [c.87] Скорость осаждения определяется по количеству отложившегося за определенный интервал времени радиоактивного элемента (по радиоактивности осадка), практически по наклону кривой в координатах активность осадка — время. Далее строится график зависимости скорости осаждения (в произвольных единицах) от приложенного потенциала. Термодинамически более правильным является доведение процесса осаждения до равновесия. Кривая осаждения имеет вид, показанный на рис. 4.3. Критический потенциал определяется экстраполяцией к оси абсцисс круто поднимающегося участка кривой осаждения. Этот метод очень трудоемок и вследствие экстраполяции не дает точных результатов. Точность измерений составляет 0,03 в. В ряде случаев можно определять критические потенциалы катодного и анодного осаждения (рис. 4.4). [c.87] Жолио-Кюри разработал прибор, который позволил увеличить скорость определения критических потенциалов методом Хевеши и Панета. Схема прибора представлена на рис. 4.5. Прибор состоит из стеклянной электролитической ячейки 1, имеющей по бокам окошки, затянутые золотой фольгой 2, которые и являются электродами. К электродам с наружной стороны прилегают две ионизационные камеры 3, позволяющие непрерывно измерять радиоактивность элемента, осевшего на электродах. С помощью этого прибора можно производить измерение количества осажденного рад1юактивного элемента, не вынимая электродов. [c.88] НЫХ единицах) от потенциала Я — ионизационные камеры 4—мешалка электрода. электролитический ключ. [c.88] Зивом и Синицыной был разработан метод, исключающий необходимость экстраполяции кривой осаждения к оси абсцисс. [c.88] По методу Зива и Синициной, снимается кривая скорости осаждения радиоактивного элемента при достаточно отрицательных потенциалах, а затем — кривая скорости растворения осажденного радиоактивного элемента при понижении электродного потенциала ниже равновесного значения. [c.88] Кривая осаждения — растворения имеет две ветви, при соединении которых на оси абсцисс отсекается отрезок, равный критическому потенциалу радиоактивного элемента, что видно из рис. 4.6. [c.88] В этом методе потенциал электрода создается за счет так называемого сопряженного электрода, в качестве которого обычно используют устойчивый электрод, например платиновый в окислительно-восстановительной системе. Удобной системой является, в частности, смесь К4[Ре(СН)б] и Кз[Ре(СМ)б], которая обладает устойчивым потенциалом. Сопряженный электрод включается й короткозамкнутую цепь вместе с исследуемым. [c.88] И каломельным электродами по схеме, рис. 4.7. Это позволяет легко менять напряжение и в то же время сохраняет все преимущества использования сопряженного электрода. [c.89] С помощью электрохимических методов можно определять знак и величину заряда ионов радиоактивного элемента в сильно разбавленных растворах, с которыми обычно приходится иметь дело, а такл е исследовать некоторые физико-химические свойства радиоактивных элементов. [c.89] Следовательно, для определения г необходимо измерить коэффициент диффузии О. [c.91] Следует подчеркнуть, что из экспериментальных данных можно определить по приведенным формулам только заряд ионов, но не степень окисления радиоактивного элемента. [c.91] Если раствор радиоактивного элемента подчиняется уравнению Нернста (4.2), то величину заряда иона можно найти из экспериментальных данных зависимости электродного потенциала от логарифма концентрации радиоактивного элемента в растворе по углу наклона прямой (рис. 4.9), Исходя из уравнения (4.5). [c.91] Экстраполяцией прямой к оси ординат можно определить нормальный потенциал радиоактивного элемента. [c.91] Однако, как было показано выше, этот метод не дает надежных результатов. [c.91] Исследование физико-химических свойств радиоактивных элементов. [c.91] Если радиоактивный элемент вступает в химическую реакцию в растворе с каким-либо веществом, то введение такого вещества в раствор, содержащий радиоактивный элемент, вызывает резкое изменение скорости электроосаждения радиоактивного элемента и может даже приостановить осаждение при данном потенциале. Следовательно, изучение кривых скорости электроосаждения радиоактивных элементов может дать сведения о его химических реакциях с вводимыми в раствор веществами. Рис. 4.10, например, характеризует процессе восстановления ионов полония щавелевой кислотой, после введения которой в раствор прекращается катодное осаждение полония из сернокислых растворов при потенциалах выше 0,02 в, а при достижении потенциала 0,02 в осаждение возобновляется и растет с падением потенциала. [c.91] Электрохимические методы широко применяются для выделения и очистки радиоактивных элементов. Это будет описано в гл. 8. [c.92] Вернуться к основной статье