Разделение смесей изотопов

Методы низкотемпературной ректификации (см. разд. 5.3.1) обычно применяют для разделения смесей изотопов Н—О, В— В, —а также изотопов инертных газов — гелия, неона и аргона. [c.222]

Газо-адсорбционная хроматография наиболее пригодна для анализа легких газов, к числу которых относят водород, азот, исло-род, газы нулевой группы периодической системы, метан, оксид и диоксид углерода, оксиды азота и др. Все они не регистрируются ионизационными детекторами. Поэтому их анализ производят при помощи катарометров или же высокочувствительных детекторов специального типа. Для газо-адсорбционной хроматографии характерна возможность разделения смесей изотопов. [c.65]

Концентр и рован ие стабильных изотопов методом фракционирования чаще всего осуществляется перегонкой на фракционных колонках. Из-за необходимости совмещения на колонке очень большого, числа теоретических тарелок колонки для разделения смесей изотопов отличаются рядом конструктивных особенностей. Схема колонки для фракционной перегонки смеси соединений изотопов изображена на рис. 8. [c.39]

Известно, что число теоретических тарелок данной колонки всегда меньше числа фактических тарелок. Повышение отношения числа фактических к числу- теоретических тарелок обычно достигается увеличением расстояния между тарелками, так как это помогает установлению более полного равновесия между жидкостью и паром. Однако в колонках, где ведется разгонка смесей соединений изотопов, этот путь неприемлем. Дело в том, что число теоретических тарелок, необходимых для сколь-нибудь заметного обогащения разгоняемой смеси, столь велико (как это видно хотя бы из приведенного выше примера с разгонкой смеси Н2О и Н2О ), что увеличение расстояния между фактическими тарелками сделало бы и без того большую колонку недопустимо высокой. В хороших колонках, применяемых для технологических целей, расстояние между тарелками составляет 20—30 см нетрудно подсчитать, что в этом случае колонка даже с весьма скромным для эффективного разделения смеси изотопов числом тарелок — 500— должна была бы иметь высоту не меньше ста метров. [c.40]

Работы [8, 35] посвящены разделению смеси изотопов — химических веществ, очень близких по физическим свойствам. Такое разделение проводится в колоннах с большим числом тарелок. [c.496]

Термическую диффузию применяют главным образом при разделении смеси изотопов (хлора, водорода, углерода, кислорода и благородных газов) на небольших установках, так как в этом случае термодиффузионные [c.337]

Разделение смеси изотопов брома и иода производят аналогичным путем, используя в качестве электролита 0,05 М раствор углекислого натрия. [c.316]

При разделении смесей изотопов водорода, содержащих тритий, необходимо использовать рабочие вещества, которые не подвержены радиолизу под действием излучения трития. Выбор газовой фазы для таких систем очевиден — это молекулярный водород, который характеризуется высокой радиационной стойкостью, а также наибольшей относительной разностью масс изотопных разновидностей. [c.260]

Рис. 72. Хроматограмма разделения смеси изотопов водорода на колонке 200 X 0,4 см с цео-— литом NaX нри —195°С

Рис. 7 . Хроматограмма разделения смеси изотопов водорода ири 77°К па колонке длиной 2.4м с окисью алюминия (газ-носитель — неон)

Некоторые данные о разделении смеси изотопов и изомеров водорода [c.9]

Рис. 5. Хроматограмма разделения смеси изотопов и изомеров водорода, полученная на капиллярной колОнне

Сотни литров легкого гелия (Не ) получают ежегодно для нужд науки. А ведь это крайне рассеянный изотоп в воздухе его в 10 раз меньше, чем Не еще меньше его в газах земной коры. Интерес к Не велик из-за его исключительных термодинамических свойств. Уже получен Не чистотой 99,95%- Один из способов его получения — термодиффузионное разделение смеси изотопов, обогащенной Не . Довольно много Не выделяется при хранении трития в результате р-распада последнего. Немного Не извлекают из продуктов ядерного деления, накапливающихся в ядерных реакторах. [c.110]

Теперь не только лаборатории, но и отдельные отрасли техники предъявляют спрос на индивидуальные стабильные изотопы инертных газов. Их выделяют из природных смесей методами термической диффузии и сквозь пористые перегородки. Хорошо идет разделение смесей изотопов в диффузионном насосе с помощью паров ртути, играющих роль своеобразной пористой перегородки (масс-диффузия). Как видно из рис. 11, разделяемая смесь поступает в сопло через трубку 1 и диффундирует сквозь пары ртути, выходящие из трубки 2. Пары увлекают легкий изотоп и вообще любую легкую фракцию газовой смеси в трубку 3 и далее в предыдущую ячейку. Тяжелый остаток через трубку 4 поступает в следующую ячейку, где подвергается вторичному фракционированию. Изобретатель этого способа Герц впервые применил его для разделения изотопов неона. Разделяющим агентом могут служить пары воды и других веществ, которые легко отделяются от смеси и имеют высокий коэффициент диффузии. [c.112]

РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСЕЙ ИЗОТОПОВ [c.127]

И усложнения тем самым хроматограммы [54]. Железо катализирует взаимное превраш,ение орто- и шра-изомеров, вследствие чего реакция протекает быстро по сравнению со скоростью движения газа по разделительной колонке. Это приводит к тому, что орто- и шра-изомеры появляются в виде одного пика со временами удерживания, промежуточными (взвешенными средними) между временами удерживания отдельных изомеров в отсутствие равновесия. Поскольку данная набивка не катализирует реакцию, представленную уравнением (9), получают разделение смеси изотопов На, НО и Ог. Колонки, заполненные окисью алюминия, активированной в течение 8 час при 480°, также катализируют установление равновесия спин-изомеров, по-видимому, в отсутствии железа. Частичная дезактивация углекислым газом восстанавливает их способность разделять орто- и пара-изомеры. Ошибка метода составляет менее 0,2%. Минимально определяемое количество НО в Нг или Ог равно менее 0,01%. Это позволяет обнаруживать дейтерий в природном водороде. [c.181]

Рис. 7.2. Разделение смесей изотопов а — Ые и N6, колонна 82 м X 0,28 мм, 19 К, скорость, , газа-носителя (смесь 5% Нг и Не) 1 см /мин б —"Ог

При обогащении стабильных изотопов методом ректификации в качестве сырья используют, главным образом, газы лишь дейтерий и 0 получают из воды. Соотношения давлений паров для подобных смесей изотопов указаны в табл. 35. Разделение всех смесей, за исключением соединения бора ВС1з, требует, разумеется, значительных затрат на охлаждение. Кроме того, для достижения обычной степени разделения смесей изотопов за исключением изотопов гелия и водорода требуется более 500 теоретический ступеней разделения. Кун с сотр. [43], применив большое число теоретических ступеней разделения, определил относительную летучесть для соединений изотопов с температурами кипения 80 °С. [c.221]

Термодиффузия уступает ректифиь ации как по производительности, так и но экономичности. Большая часть образца остается недостаточно разделенной и требует повторного разделения. Поэтому применение термодиффузии оправдано при непригодности других методов разделения, например при разделении смесей изотопов. [c.78]

В методе газовой диффузии используется различие скоростей теплового движения молекул изотопов, имеющих разную массу, при принудительном прохождении ими весьма малых по размерам пор и капилляров специальной пористой перегородки (газодиффузионного фильтра) в условиях вакуума, когда молекулы практически не стаживаются между собой. Этот метод можно применять для разделения смесей изотопов, находящихся в газообразном состоянии. В случае урана наиболее пригодным для этой цели оказался гексафторид урана ЦРб. Максимальный теоретически достижимый коэффициент разделения а определяется массами тяжелой М и легкой Мг молекул [c.246]

При термодиффузии элементарный эффект (разность в составе смесей, расположенных вблизи холодной и горячей стенок) значительно меньше, чем при других диффузионных процессах, так что применение колонны для получения нужной степени разделения совершенно необходимо. Термодиффузионные аппараты типа ступени никогда не применялись для разделения и использовались исключительно для измерения коэффициентов термодиффузии. В некоторых конструкциях термодиффузионной колонны Клузиуса-Диккеля высота единицы переноса составляла менее 15 мм, а одна колонна имела более 800 ступеней разделения. Однако и при столь высокой эффективности одна колонна часто оказывается недостаточной, и для разделения смесей изотопов приходится применять каскад термодиффузионных колонн. [c.503]

Смесь солей двух радиоактивных изотопов можно разделить, прибавляя к содержащему их раствору нерадиоактнвный изотоп одного из компонентов смеси — изотопный носитель —и переводя этот носитель в малорастворимую твердую фазу. При полном выделении носителя в осадок происходит практически полный переход в твердую фазу и его радиоактивного изотопа. Другой же компонент радиоактивной смеси остается в растворе, если он не способен соосаждаться или адсорбироваться на поверхности раздела фаз. В случае заметной адсорбции второго компонента смеси в раствор приходится добавлять его изотопный носитель, не способный образовывать самостоятельно твердую фазу, что приводит к предотвращению адсорбции и полному разделению смеси радиоактивных изотопов. Такой способ применим для разделения смеси изотопов Ва и °La с использованием в качестве носителя ВаСЬ- [c.120]

Отборный режим. Коэффициент разделения а может быть определен также исходя из зависимости разделительной способности колонны от скорости отбора продукта. Как уже отмечалось (см. 5, 6), для описания этой зависимости в литературе предложено много уравнений для различных типов колонн. По-види-мому, критерием выбора того или иного уравнения для расчетных целей должна быть степень согласия последнего с экспериментом на системах с известным а. Так, уравнение (3.133), с помощью которого определялись коэффициенты разделения смесей изотопов азота [605, 606], изотопов криптона и ксенона [607], дает, как показано в работе [231], заниженные значения фактора разделения, что, следовательно, будет приводить к заниженным зпаче-ппям а. Еще более приближенных значений а следует ожидать при использовании полуэмпирических зависимостей, предложенных для этой цели в работах [608, 609]. Очевидно, достаточно надежные результаты могут быть получены лишь при использовании наиболее строгих соотношений, таких, как уравнения [c.149]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология