Кислород изотопный состав

Природный кислород имеет следующий изотопный состав 99,759% з Ю, 0,037% в Ю и 0,204 в О. Атомные массы этих изотопов соответственно равны 15,99441 16,99914 и 17,99916. Вычислите атомную массу природного кислорода. Опишите порядок вычисления атомных масс по изотопному составу. [c.22]

Изотопный состав воды. Вода — продукт соединения двух химических элементов водорода и кислорода. Оба эти элемента имеют несколько изотопов. [c.10]

Изотопный состав элементов в их природных соединениях отличается большим постоянством. До недавнего времени при сопоставлении изотопного состава данного элемента для различных природных соединений его и различных их месторождений, а также и сопоставлении с изотопным составом этого элемента, найденного в метеоритах, не было обнаружено различия. Однако в настоящее время с повышением точности эксперимента для некоторых случаев твердо установлены очень небольшие, но измеримые различия. Так, изотоп Ю содержится в кислороде известняков и силикатов в количестве несколько большем, чем в кислороде океанской воды, а изотоп содержится в углероде известняков в большем количестве, чем в углероде атмосферной СОг. Так как различия в содержании изотопов очень малы, то йа атомный вес указанные колебания в изотопном составе влияют слабо. Возможные отклонения от принятого атомного веса не превышают (в единицах атомных весов) для кислорода 0,0001, для [c.47]

Строго говоря, изотопный эффект, хотя и в очень слабой степени, проявляется и в обычных химических реакциях Так, в реакции термической диссоциации карбоната кальция при равновесии изотопный состав кислорода (и углерода) не вполне одинаков для разных компонентов. Это различие влияет и на Д5° реакции. Однако такие изменения проявляются только при высокой точности данных. [c.52]

Возникли физическая и химическая системы единиц атом-> ных масс. Физики за единицу атомной массы принимали Vie массы изотопа О , а химики — Vie средней массы атома кислорода, природного изотопного состава. Причем установлено, что изотопный состав кислорода атмосферного воздуха, воды океанов и минералов земной коры неодинаков. Это, естественно, приводило к различным результатам и затрудняло сопоставление физических и химических атомных масс. [c.9]

Важная роль кислорода в живом веществе хорошо известна. Но в то же время кинетика атомов и молекул кислорода во время образования органических соединений при фотосинтезе оказалась выясненной благодаря изотопным исследованиям. А. Виноградов и Р. Тейс показали, что изотопный состав кислорода, выделяющегося при фотосинтезе, отличается от изотопного состава атмосферного и водного кислорода. В процессе фотосинтеза происходит небольшое фракционирование изотопов кислорода. Изотоп Ю накапливается преимущественно в органических продуктах фотосинтеза, несколько меньше в свободно выделяющемся в атмосферу кислороде. [c.397]

Однако уже к 1930 г. было обнаружено, что помимо атомов кислорода с массой 16 к. е. О существуют отличающиеся по массе изотопы кислорода О (0,039% )1 и 0 (0,204%). Химические свойства изотопов кислорода одинаковы, а физические хотя и не сильно, но разнятся, поэтому изотопный состав кислорода в различных природных соединениях неодинаков. Например, средняя атомная масса атмосферного кислорода на [c.22]

Постоянство количественных соотношений изотопов в смеси не всегда сохраняется. Например, в 1929 г. Джиок и Джонстон открыли в изотопе кислорода три изотопа 0, 1 0 и с содержанием соответственно 99,76%, 0,04% и 0,20%. Точные значения масс этих изотопов 16,0000, 17,00449 и 18,00369. Принятый ранее за стандарт атомный вес кислорода оказался равным не 16,0000, а 16,0044. Чтобы выйти из затруднений, в химии приняли атомный вес природной смеси кислорода за 16,0000. Однако в зависимости от того, откуда выделен кислород, его изотопный состав бывает далеко не одинаковым, а следовательно, не одинаковым будет и атомный вес. Кислород, выделенный из различных источников, имеет атомный вес [c.37]

Состав и структура. Три изотопа водорода ( Н, р и Т) и три стабильных изотопа кислорода ( 0, О и 0) в различных сочетаниях могут образовывать 18 изотопических разновидностей воды с молекулярными массами от 18 до 24 (Тг О). Так как природные воды содержат Т и О в виде следов, то их изотопный состав характеризуется лишь девятью компонентами (табл. 18), относительное содержание которых близко к содержанию тех 1 ли иных элементов в морской воде. Земные воды состоят из легкой воды, тяжелой воды по кислороду и тяжелой воды по водороду. Обычно под тяжелой водой подразумевают воду состава DaO с молекулярной массой, равной 20. Органолептически ее нельзя отличить от воды обычной, но в физических свойствах имеются некоторые различия (табл. 19). [c.214]

Вариации изотопных отношений кислорода происходят в биосфере преимущественно в" природных водах и связаны с общим круговоротом воды. Изотопный состав кислорода в природных водах изменяется одновременно с изотопным составом водорода, поскольку молекулы воды ООН и ООО, с одной стороны, и Нг О и Нг 0, с другой, обладают одинаковыми физическими свойствами. В природе наблюдается корреляция между изменением изотопного состава водорода и кислорода. Эта корреляция, по Г. Крейгу, определяется отношением 60 = 86 0+10. Графически она может быть выражена прямой Крейга, которая показана на рис. 48. [c.393]

Например, состав оксида ванадия (II) зависит от температуры и давления кислорода, применяемого при синтезе. Надо также учитывать изотопный состав элементов обычная вода, например, содержит [c.22]

Подробное изучение изотопного состава природных вод было предпринято А. И. Бродским. Установлено, что воды различных больших рек имеют постоянный изотопный состав. Воды же морей и океанов, как правило, содержат пусть чрезвычайно незначительное, но вполне определимое повышенное количество тяжелых изотопов водорода и кислорода. Это объясняется тем, что процессы испарения воды ведут к повышению содержания тяжелых изотопов, так как температура кипения тяжеловодородной и тяжелокислородной воды выше температуры кипения обычной воды (подробнее об этом см. ниже). Разумеется, если бы воды морей и океанов постоянно не разбавлялись речными водами и водами атмосферных осадков, то содержание тяжелых изотопов водорода и кислорода в них постоянно увеличивалось бы. [c.25]

При изотопных исследованиях чаще всего измеряют отношение Ю/ 0. Изотопный состав кислорода выражается величиной уплотнения 0, которая равна [c.393]

Изотопный состав кислорода некоторых природных образований показан на рис. 47. Можно видеть, что наибольшим постоянством изотопного состава кислорода отличаются магматические породы Земли, Луны и каменные метеориты. Заметные колебания изотопного состава кислорода характерны для осадочных и метаморфических пород как продуктов седиментации в водной среде с последующим метаморфизмом. Однако наибольшие колебания изотопного состава кислорода отмечаются в летучих и подвижных веществах, в частности в природных водах, вулканических газах и органическом веществе. [c.393]

Круговорот природных вод на поверхности Земли может быть сравним с дистилляционной системой, в которой главным резервуаром является океан. Наиболее легкие фракции этой системы представлены атмосферными водами и образованными ими ледниками в полярных районах Арктики и Антарктики. Изотопный состав кислорода снега около Южного полюса определяется значением б 0=—60 %о, водорода oD = —440 %о. Простые вычисления показывают, что если бы все ледники растаяли, то изотопный состав океанической воды изменился бы б Ю на — 1 %о и 60 на — 10 %о. [c.393]

Изотопный состав электролита, кислорода и озона [c.21]

Применив изотоп кислорода 0 , мы подтвердили справедливость этого механизма. Если такая реакция действительно имеет место, то, введя тяжелый изотоп кислорода в молекулу перекиси водорода, следует ожидать появления 0 в конечном продукте реакции — иодате за счет вновь возникаюш,его по реакции 2 иона 107- Дальнейшие сведения о механизме этой реакции дает изотопный состав выделяюш,егося газообразного кислорода, когда изотопный состав исходных перекиси и иодата различны. [c.56]

При разложении перекиси водорода броматом калия мы вводили тяжелый изотоп кислорода в перекись. Бромат и вода имели природный изотопный состав. Опыты с хлоратом калия, меченным 0 , велись в водном растворе перекиси, не содержащей избытка тяжелого изотопа кислорода. [c.57]

В некоторых случаях справедливость стадийной схемы можно проверить экспериментально. Так, если ввести в окись меди тяжелый изотоп кислорода и проводить на таком катализаторе окисление СО обычным кислородом, то в случае справедливости стадийной схемы через определенное время изотопный состав СиО должен измениться. Однако этого не происходит даже за время превращения количества кислорода, превышающего в несколько раз содержание его во всей массе катализатора. Аналогичное постоянство изотопного состава катализатора было обнаружено и для других систем (окисление СО на двуокиси марганца, нафталина на пятиокиси ванадия и др. [167]). Таким образом, в ряде случаев стадийная схема противоречит опыту. [c.65]

Большинство химических элементов в природе состоит из смеси изотопов, причем изотопный состав у элементов различного происхождения почти всегда одинаков или отличается незначительно. Обогащая химическое соединение или смесь одним из стабильных изотопов исследуемого элемента, получают систему, где роль метки выполняет измененный изотопный состав вещества. В качестве стабильных изотопов часто используются изотопы легких элементов, таких как дейтерий, углерод-13, азот-15, кислород-18 и др. Количественное определение изотопного состава производится главным образом при помощи масс-спектрометров. Кроме того, известны методы определения изотопного состава по плотности, теплопроводности, показателям преломления последнее время находят применение измерения инфракрасных и высокочастотных спектров, а также ядерного магнитного резонанса. [c.8]

С развитием физических методов исследования веществ возникла физическая система единиц атомных масс. Химики принимали за единицу /ш массы атома кислорода природного состава (а он состоит из нескольких разновидностей атомов кислорода с разными атомными массами — изотопами), а физики—массы только одного изотопа кислорода. Так возникли две системы единиц атомных масс химическая и физическая. Ясно, что при этом получались различные результаты, что затрудняло обработку данных. Кроме того, как оказалось, изотопный состав атмосферного кислорода и кислорода, полученного из воды и минералов, различен. Это тоже приводило к несопоставимым результатам. [c.76]

Сера метеоритного происхождения состоит из четырем изотопов (95,0%), 8 (0,76%), (4,22%) и (0,027о). Изотопный состав серы различных земных объектов очень близок к приведенному, но не вполне постоянен. В этом отношении сера подобна кислороду, состав которого в воздухе (99,76% 0 0,04% Ю 0,20% 0) и других природных объектах обнаруживает ничтожные, но все же заметные расхождения. [c.319]

В 1780 г. Кавендиш и Лавуазье установили, что вещество, называемое водой, построено из кислорода и водорода, а в 1805 г. Гей-Люсак и Гумбольдт показали, что молекула воды построена из двух атомов водорода и одного атома кислорода. В 1842 1г. Дюма установил весовое соотношение водорода и кислорода в воде как 2 16. В 1929 г. в связи с открытием изотопов кислорода и водорода был определен изотопный состав воды. В среднем в воде кроме HjO заметно представлены Н2 0 Hi О и HDO в количестве 0,2%, 0,4% и 0,03% соответственно. Таков изотопный состав естественной воды, свойства которой исследуются в эксперименте, если- нет специальной оговорки. [c.8]

Этот анализатор яаляется первым в мировой практике анализатором элементного состава, который позволяет определять элементы HNS/0 из обычной пробы и яаляется наиболее точной системой этого типа с максимальной простотой проведения измерений. Образцы исследуемых проб вводятся авто-самплером в систему, в которую подаются кислород и гелий. Образец сжигается в динамическом режиме при температуре на катализаторе 1030 С и при 1800°С, в капсулах из олова подвергается окислению и восстановлению, а продукты реакций вводятся в газохроматографическую колонку, разделяются на N2, СО2, HjO, S02, что позволяет автоматически рассчитывать элементный состав. Следовые количества серы определяют детектором по захвату электронов, а изотопный состав можно определить масс-детектором. [c.457]

В опытах по разложению перекиси водорода в присутствии ВгО<Г и СЮз был определен изотопный состав бромата и хлората калия, выделенных из реакционной среды в условиях, когда разложение Н3О2 не доходило до к нца и часть КВгОз и КСЮ3 сохранялась. В этих реакциях кислород из перс рси водорода не входит в непрореагировавший остаток окси-анионов, откуда следует, что в ходе реакции они не. регенерируются с участием перекиси водорода. Выделяющийся при этом газообразный кислород имеет состав перекиси водорода. Полученные результаты приведены в табл. 2. [c.57]

Для проведения онытов с мечеными молекулами, содержащими но разработанной ранее методике, были синтезированы этилен [6], аце-тальдегрщ [7], окись этилена. Радиоактивность исходных соединений и продуктов реакции после их разделения определялась посредством промера препаратов углекислого бария на торцовом счетчике со слюдяным окошком. Стабильный изотоп кислорода 0 вводился в газовую фазу и изотопный состав иродуктов реакции определялся масс-спектрометрически. [c.109]

Вопрос об обмене кислорода между карбонатом кальция и водой имеет для геохимии особое значение, так как он определяет правильность получившего распространение изотопного метода нахождения геологических температур водоемов и их сезонных изменений. Поэтому я считаю нужным остановиться на этом вопросе. А. М. Розен в своем докладе упомянул, что в работе В. А. Лунонок-Бурмакиной и моей был подтвержден найденный им и С. М. Карпачевой обмен в рассматриваемой системе. Это но отвечает нашим результатам. Мы воспроизвели методику, примененную докладчиком, но значительно увеличили точность, повысив концентрацию в исходной воде и анализируя не только изменение плотности воды, но и (масс-спектрометрическим способом) изотопный состав самого карбоната после обмена. За 60 дней мы нашли в 10 раз меньший обмен, чем докладчик, а приняв меры к устранению образования основной соли, вовсе не нашли обмена. Отсутствие обмена также показали раньше Берч и А. В. Трофимов. Наконец, сохранение изотопного состава кислорода в карбонате за геологические эпохи порядх а 200 млн. лет подтвердили Юри и сотрудники, которые нашли, что в раковинах белемни- [c.277]

Для того, чтобы окончательно исключить промежуточное образование перекиси водорода при получении персульфата, мы применили метод изотопного разбавления. К электролиту добавлялась перекись водорода с другим изотопным составом кислорода, чем в воде. Если в ходе электролиза образуется перекись водорода из воды, то она должна разбавлять добавленную и изменять ее изотопный состав в направлении приближения к изотопному составу воды. Такое изменение не было обнаружено, несмотря на то, что количество образующегося персульфата во много раз превышало количество перекиси водорода, введенной в электролит. С другой стороны, было найдено, что при добавлении к раствору сульфата 20 г л Н2О2, образование персульфата подавляется и анодный -кислород вначале имеет тот же изотопный состав, как кислород добавлен- [c.18]

Описанный механизм электрохимического образования озона, но-видимому, не относится только к сернокислым растворам. В недавней работе М. А. Герович и сотр. [14] было найдено, ч то при электролизе легкой НСЮ4 в НаО , или тяжелой НС104 в легкой воде, озон также разбавлен кислородом из перхлората, причем его изотопный состав имеет промежуточные значения между составом кислорода в воде и в анодном Оа- Легко показать, что и в этих опытах соблюдается стехиометрическое уравнение 8. [c.21]

Из табл. 4 видно, что в опытах обеих серий в ходе разложения Н2О2 наблюдается заметное изменение изотопного состава основных окислов угля в сторону приближения к составу перекиси. В среднем это изменение содержания 0 составляет 25—30% от исходного. Кислород, выделяющийся при разложении Н2О2, имеет изотопный состав последней. [c.60]

Возникающие в результате этого на поверхности угля вторичные ОН-группы происходят из перекиси водорода и имеют ее изотопный состав. Следовательно при разном начальном изотопном составе ОН-групи поверхности угля и перекиси водорода, в процессе ее разложения должно происходить изменение изотопного состава кислорода поверхностных окислов в сторону ириближения к составу нерекиси. Такое изменение содержания 0 поверхностных окислов действительно нами наблюдалось. Нахзденное равное содержание 0 в кислороде перекиси и газообразном [c.60]

Найдено, что изотопный состав иодата калия при разложении Н2О2 изменяется, приближаясь к составу последней. В реакции с броматом и хлоратом кислород из перекиси водорода не входит в непрореагировавший остаток этих попов. [c.61]

Кислород является, вероятно, наиболее изученным элементом. Причина этого связана с важной ролью кислорода в жизненных процессах, с использованием его в качестве стандарта в химической шкале атомных весов и широкой распространенностью в виде соединений с другими элементами. Большое значение имеет тот факт, что моря представляют собой огромный резервуар кислорода. Локальные процессы обмена в них проходят при почти постоянном уровне содержания Содержание в атмосфере отличается удивительным постоянством образцы, собранные из приповерхностных слоев из удаленных один от другого пунктов и взятые на высоте до 51,6 км, отличаются по отношению лишь на 0,025% [506]. Это отношение в общем больше на 3% отношения изотопов в пресной воде, а отношение изотопов в океанской воде примерно на 0,5% больше, чем в пресной. Колебания в содержании и дейтерия, наблюдаемые для образцов из воды полярных и других океанов и между образцами из моря и пресноводных бассейнов, вызываются следующими причинами. Превращение воды в лед приводит к обогащению изотопом и уменьшению содержания дейтерия [1171, 1996]. Таким образом, можно ожидать (и это подтверждается экспериментально) изменения плотности воды из приполярных областей, где имеются большие массы льда. Испарение воды вызывает концентрирование тяжелых изотопов кислорода и водорода в остатке. Таким образом, пресная вода, которая образуется при испарении и конденсации морской воды, должна содержать меньше и В, чем морская [413, 592]. Были проведены измерения концентрации дейтерия в большом числе образцов океанской воды. Полученные значения лежат в пределах 0,0153—0,0156%. Для образцов пресной воды было отмечено, что в небольших странах, подобных Англии, где осадки представляют собой первичный продукт испарения морской воды, приносимой ветром, концентрация дейтерия равна приблизительно 0,0152% [347], т. е. близка к содержанию его в воде из океана. Для стран с обширной сушей, подобных США, где большая часть приносимых водяных паров конденсируется в пути , измеренная концентрация дейтерия оказалась равной 0,0133% [698]. В том же ряду измерений было обнаружено аналогичное фракционирование изотопов кислорода, что дает возможность проверить цифры, так как график зависимости соотношения между изотопами водорода и кислорода должен представлять собой прямую линию, наклон которой определяется отношением упругости паров НгО НОО к НгО Н Ю. Эпштейн и Маэда [591] нашли, что содержание в поверхностных морских водах колеблется в пределах 6% и что нижнее значение, как и предполагалось, соответствует воде, разбавленной водой из растаявших ледяных полей. Современная точность в определении содержания позволяет определять изотопный состав кислорода, различный для разных океанов. Возросшая чувствительность определения была использована также при изучении океанических палеотемператур, причем полученные результаты свидетельствуют о важности очень точных определений для изучения колебаний распространенности изотопов в природе. Возросшая [c.102]

Приведенный выше температурный коэффициент для карбоната кальция дает возможность измерять температуру в широких пределах [1997] при условии, что изотопный состав соединения не изменился за время от его образования до обнаружения. В этом случае изотопный состав соединения отражает температуру прошедшей геологической эпохи. При этом, естественно, предполагается, что концентрация О в океанах оставалась неизменной в течение всего геологического времени. Вероятные процессы обмена, которые могли изменить эту концентрацию, были рассмотрены Юри [2070]. Распространенность была определена в различных образцах пород и минералов [97, 98, 100, 102, 351, 585, 939, 1589, 1808, 1855]. Изотопный состав кислорода в изверженных породах оказался идентичным составу метеоритов, где, вероятно, не протекали никакие процессы обмена. Осадочные породы, в частности диатомит, состоящий из осажденного кремния, обогащены О было найдено также, что эрозия приводит к обогащению Ю, тогда как метаморфические процессы снижают содержание 0. Обсуждению этих вопросов посвящена работа Ранкама [1664]. [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология