ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коэффициент разделения изотопов водорода из "Химия изотопов Издание 2" Разделение изотопов водорода прош,е всего достигается путем электролитического разложения воды. Это основной и самый простой способ получения высоких концентратов дейтерия в больших количествах. [c.92] При электролизе воды или разнообразных водных растворов электролитов на катоде разряжаются ионы водорода, покидающие электролизер в виде молекулярного водородного газа. Так же ведут себя и ионы дейтерия при электролизе тяжелой воды. Скорость катодного выделения водорода значительно превышает скорость выделения дейтерия. Поэтому при электролизе разбавленной тяжелой воды выделяющийся на катоде водород всегда значительно беднее дейтерием и богаче обыкновенным водородом, чем электролит в тот же момент. В результате этого в ходе электролиза концентрация дейтерия в остатке жидкого электролита прогрессивно растет. Этим путем Льюис и Макдональд в 1933 г. впервые разделили изотопы водорода в воде и получили 0,1 г чистой ОаО в виде остатка от электролиза 20 л водного раствора щелочи [263]1. [c.92] Пусть в некоторый момент отношение Н/О в газе, выделяющемся на катоде, в а раз больше, чем отношение Н/О в электролите в тот же момент, т. е. [c.92] Величина о. совпадает с коэффициентом разделения (3—4) и, очевидно, численно равна отношению скоростей выделения водорода и дейтерия на катоде. [c.92] В разных условиях веденйИ электролиза величина а изменяется в довольно широких пределах, прй рно от 3 до 12, а при длительном электролизе, во время которого усредняются все случайные изменения режима,, она при правильном ведении процесса большей частью близка к 5. [c.92] Зависимость коэффициента электролитического разделения а от разных факторов исследовалась в большом числе работ. Сопоставление их результатов дает довольно противоречивую картину, обнаруживающую недостаточную тщательность постановки опытов и плохую воспроизводимость данных, отражавших разные случайные и побочные влияния. Природа и концентрация электролита, так же как и степени его обогащения дейтерием,, мало влияют на величину а. Увеличение температуры несколько ее уменьшает, и при значительном нагревании это уменьшение может иметь существенное практическое значение. [c.92] Есть ряд указаний на влияние вещества и состояния поверхности электрода. По данным Гориути [264], которые, однако, нельзя считать бесспорными. [c.92] До сих пор не существует законченной теории электролитического раз-.деления изотопов. От замедленного выделения водорода на катоде зависит хорошо известное в электрохимии явление перенапряжения водорода, которому было посвящено огромное количество исследований. Разные теории перенапряжения приписывают замедленное выделение водорода разным ступеням этого процесса. В ряде теоретических и тщательно поставленных экспериментальных исследований школы А. Н. Фрумкина [265, 76] было выяснено, что большей частью, но далеко не всегда, в согласии с теорией Фольмера и Эрдей-Груца, медленной ступенью, задерживающей весь процесс и вызывающей перенапряжение, яьляется разряд иона водорода на катоде НзО -(-е = Н + НгО с образованием адсорбированного атома. Несомненно, что электролитическое разделение изотопов водорода тесно связано с различным их перенапряжением, но связь эта сложна и ясно еще не сформулирована. Во всяком случае не обнаруживается простого параллелизма между величинами а и водородным перенапряжением на электродах из разных металлов. [c.93] В дальнейшем мы будем принимать для а постоянную величину пять, близкую к средним результатам работы описанных в литературе разделительных установок. [c.93] Вернуться к основной статье