ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Соосаждение и сокристаллизация микроколичеств радиоактивных изотопов из "Радиоактивные индикаторы в химии основы метода Издание 2" При работе с радиоактивными индикаторами часто приходится сталкиваться с системами, представляющими собой многокомпонентный раствор (расплав) или пар и содержащими наряду с нерадиоактивными макрокомпонентами микроколичества какой-либо формы радиоактивного изотопа (микрокомпонент). Предположим, что в системе, содержащей один макрокомпонент и один микрокомпонент, начала формироваться твердая фаза макрокомпонента (в результате понижения температуры, в ходе химической реакции или под действием каких-либо иных причин). Так как содержание микрокомпонента в системе чрезвычайно мало, то он образовать собственную твердую фазу не может. Тем не менее практически всегда наблюдается увлечение микрокомпонента формирующимся осадком макрокомпонента. Это явление одновременного перехода микро- и макрокомпонентов в твердую фазу получило название соосаждения. [c.149] Соосаждение может быть обусловлено процессами захвата (сегрегации) примеси поверхностью растущих частиц осадка, быстрой диффузией атомов примеси в объем твердой фазы или совместной кристаллизацией микро- и макрокомпонентов. В последнем случае говорят о сокристаллизации микрокомпонента с кристаллами макрокомпонента. [c.149] Соосаждение за счет захвата (сегрегации) и диффузии может протекать на различных осадках (кристаллических и аморфных), но особенно характерно оно для осадков с сильно дефектной внутренней структурой и больщой поверхностью (гидроокиси алюминия, железа, марганца сульфиды тяжелых металлов и т. д.). Степень захвата микрокомпонента такими осадками в ходе их формирования может быть столь большой, что полученный после отделения осадка раствор часто оказывается практически свободным от радиоактивных атомов. Это явление широко используется, например, при дезактивации загрязненной радиоактивностью воды. [c.149] При соосаждении микрокомпонент может сконцентрироваться в приповерхностном слое осадка или распределиться по объему твердой -фазы. Характер распределения сильно меняется в зависимости от условий, при которых протекает соосаждение. [c.149] Одним из возможных предельных случаев является гомогенное распределение микрокомпонента по всему объему кристаллов макрокомпонента, т. е. образование твердого раствора. К такому распределению может привести, в частности, сокристаллизация, когда микро- и макрокомпоненты изоморфны между собой. [c.149] Распределение микрокомпонента, описываемое формулой (4.6), соответствует установлению в системе истинного термодинамического равновесия, при котором химические потенциалы микрокомпонен-та в обеих фазах одинаковы. К достижению такого равновесия приводит многократная перекристаллизация полидисперсного осадка (при этом необходимо, чтобы скорость роста кристаллов была достаточно мала). [c.150] Коэффициент сокристаллизации О показывает, во сколько раз при равновесном распределении микрокомпонента его концентрация в твердой фазе (или пропорциональная ей величина массовой удельной активности кристаллов) отличается от концентрации (удельной активности) раствора. [c.150] Если Д 1, то кристаллы обогащаются микрокомпонентом, если /) 1, то, наоборот, кристаллы обедняются микрокомпонентом. Для распределения микрокомпонента, представляющего собой то же соединение, что и макрокомпонент, но отличающегося только по изотопному составу, 0 = 1. [c.150] Пример 35. Рассчитаем значение О для системы КаСЬ (микрокомпонент) — ВаСЬ (макрокомпонент) — Н2О при 25° С, если известно, что выделившиеся из раствора кристаллы содержат 2/3 общего количества имеющегося в системе иаС1г и 1/3 ВаСЬ и распределение микрокомпонента в системе соответствует достижению истинного термодинамического равновесия. [c.151] Уравнение (4.10), впервые выведенное Дёрнером и Госкинсом, соответствует неравномерному распределению микрокомпонента по объему кристаллов. Если Л 1, то концентрация микрокомпонента в центре кристалла будет максимальна и, по мере роста кристаллов, будет падать от центра к периферии. При Л 1, наоборот, концентрация микрокомпонента возрастает от центра к периферии. [c.151] Вернуться к основной статье