Рентгеновские лучи действие на воду и водные растворы

Рассмотрим в качестве примера действие рентгеновских лучей на воду и водные растворы. Облучение вполне чистой воды рентгеновскими лучами не приводит к получению каких-нибудь новых веществ, но присутствие примесей растворенных веществ, в частности кислорода воздуха, может существенно влиять на результат. [c.551]

Если применять лучи, более богатые энергией, стационарная концентрация водорода повысится и может выделиться свободный водород, а также разложиться перекись водорода с выделением кислорода (это зависит от окислительно-восстановительного потенциала среды). Этот пример показывает, что даже в такой простой системе, как вода и водные растворы бромистого калия, под действием рентгеновских лучей происходит весьма сложный комплекс процессов. В других случаях в реакциях нередко принимают участие и атомы кислорода. Кинетика такого сложного сочетания взаимодействий еще мало изучена. [c.553]

Химическое разложение веществ под действием ядерных излучений называется радиолизом. Облучение воды и водных растворов у-лучами или потоком электронов большой энергии, а отчасти и а-частицами производит действие, подобное по характеру действию рентгеновских лучей. В соответствии с тем, что энергия этих лучей или частиц больше энергии рентгеновских лучей, при действии их на чистую воду стационарная концентрация водорода и перекиси водорода выше, чем при действии рентгеновских лучей это приводит в соответствующих случаях к выделению водорода и кислорода. Под действием у-излучения °Со и вызываемого им радиолиза воды индуцируется обмен атомами водорода между водой и растворенным в ней тяжелым водородом, причем характер процесса зависит от pH среды. [c.553]

Проведен ряд исследований по влиянию излучений на различные водные растворы. Кинетика этих процессов очень сложна результаты исследований во многих случаях являются противоречивыми, а поэтому можно сделать лишь небольшое число обобщений. Протекающие процессы обычно согласуются с постулированным начальным образованием Н- и ОН-радикалов из воды или (в случае присутствия газообразного кислорода) образованием пергидроксила в дальнейшем протекают реакции этих радикалов с растворенным веществом, хотя Лефор и Гайсинский сообщают о случае, когда арсенит в водном растворе, по-видимому, перешел в элементарный мышьяк под прямым действием излучений [90]. В ряде случаев скорость образования перекиси водорода оказы-ваб гся более высокой, чем при облучении чистой воды так, например, ионы галогенидов в растворе повышают количество образующейся перекиси водорода, причем йодид более эффективен, чем бромид, который в свою очередь эффективнее хлорида. В недавно проведенной дискуссии на заседании Фарадеевского общества [84] были сообщены результаты ряда новейших исследований по влиянию растворенных веществ. В этих сообщениях содержатся также ценные ссылки иа предыдуш ие работы. Из других новых работ нужно указать на облучение рентгеновскими лучами водных растворов йодноватокислого калия [101], йодистого калия [102], дезоксирибонуклеиновой кислоты [103] [c.63]

Водные растворы претерпевают, однако, глубокие изменения под действием рентгеновских лучей неорганические вещества окисляются или восстанавливаются, растворенные органические соединения разлагаются с выделением водорода, а иногда и углекислоты. Общее количество растворенного вещества, реагирующего при данном количестве поглощенной раствором энергии, такого же порядка, как при разложении чистого растворителя, т. е. примерно одна реагирующая молекула приходится на каждые 100 еУ поглощенной энергии. Очевидно, что вся химическая активация, возникающая в воде, или большая ее часть переносится каким-то образом на молекулы растворенного вещества. [c.79]

Водные растворы обоих нитрилов не поглощают света длины волны больше 2300 А и вполне устойчивы при облучении светом X 3000 А или суммарным излучением ртутной лампы. Если раствор содержит нестабилизированную перекись водорода, то освещение при таких длинах волн вызывает полимеризацию нитрила, обнаруживающуюся по выпадению полимера. Начало полимеризации отмечается помутнением раствора, появляющимся лишь после того, как раствор освещался в течение некоторого времени. Этот индукционный период, повидимому, удлиняется при уменьшении интенсивности света или концентрации перекиси водорода, но более подробных измерений проведено не было. Суспензии полимера в воде обнаруживают зеленовато-желтую флуоресценцию в ультрафиолетовом свете. Все полимеры, полученные таким образом, имели меньший молекулярный вес, чем полимеры, образующиеся под действием рентгеновских лучей из растворов мономеров той же концентрации. В инфракрасных спектрах поглощения полимеров фотохимического приготовления явно обнаруживалось присутствие групп СН,СН и ОН. Также заметно было, что отношение интенсивности полосы ОН к полосам СН или СН было больше в случае фотохимических полимеров, чем в случае радиационных полимеров, в соответствии с более короткими цепями при фотохимической полимеризации. Во всех опытах, проведенных до настоящего времени, начальная концентрация мономера превышала 0,1 М и не наблюдалось выделения кислорода. Во всех случаях наблюдалось однако небольшое, но вполне измеримое уменьшение концентрации перекиси водорода, и интересно отметить, что в трех опытах, в которых тщательно определялось изменение концентрации Н. Оа, частное от деления веса полимера на число разложившихся молекул перекиси имело тот же [c.128]

Создание мощных источников проникающих излучений для промышленности и медицинских целей привело к расширению исследований действия радиации на жидкие и твердые системы. В то же самое время повысился интерес биологов к химическим эффектам излучений в воде и водных растворах. Так, Фрике в Соединенных Штатах применил рентгеновские лучи для облучения различных водных растворов, включая растворы простых органических соединений, и нашел, что во всех системах могут иметь место процессы окисления и восстановления. В отличие от газов в растворах наблюдается заметная разница между радиационнохимическими и фотохимическими реакциями. В растворах энергия излучения поглощается как растворенным веществом, так и растворами, а при больших разбавлениях почти исключительно растворителем растворенное вещество как бы инертно. В газах, наоборот, энергия, излучения поглощается почти исключительно растворенным компонентом, а растворитель почти инертен. Эти экспериментальные данные послужили основой концепции о косвенном действии, согласно которой в разбавленных растворах энергия излучения поглощается молекулами растворителя, которые активируются , а затем в последующих реакциях с участием таких [c.11]

Этилакрилат прививают на ПВХ или сополимеры винилхлорида с винилацетатом и винилиденхлоридом после предварительного набухания полимеров в мономере под действием ионизирующей радиации в отсутствие кислорода. На основе продуктов привитой сополимеризации получают гомогенные эластичные пленки. При облучении рентгеновскими лучами смеси ПВХ с винилацетатом в присутствии системы перекись бензоила —диметиланилин образуется привитой сополимер, тогда как без облучения прививки не происходит, а при применении только радиации степень прививки значительно меньше . Винилацетат прививают также при действии у-излучения и на хлорированный ПВХ , причем масса привитого сополимера возрастает при введении в реакционную среду дихлорэтана и увеличении дозы облучения. Повышение содержания винилацетата уменьшает эффективность прививки вследствие образования гомополимера. Наличие боковых ответвлений из звеньев винилацетата оказывает пластифицирующее действие на хлорированный ПВХ и приводит к снижению температуры текучести. При изучении смеси, состоящей из ПВХ, поливинилацетата и их привитого сополимера, показано, что последний фракционируется по составу при осаждении из раствора в тетрагидрофуране водой или водно-метанольной смесью . [c.400]

Как уже было сказано, радиолиз воды и водных растворов при облучении их у-лучами или потоком электронов большой энергии, а отчасти и а-части-щами, производит действие, подобное по характеру действию рентгеновских лучей. В соответствии с тем, что энергия этих лучей или частиц больше энергии рентгеновских лучей, при действии их на чистую воду стационарная концентрация водорода и переки водорода выше, чем при действии рентгеновских лучей это Приводит в соответствующих случаях к выделению водорода и кислорода. Под [c.676]

Известно, например, что при у-облучении водных растворов А и Ц в отсутствие кислорода наблюдается их дезаминирование [212—214] это, очевидно, обусловлено действием свободных радикалов, образующихся при радиолизе воды. Мутагенное действие дезаминирования легко объяснимо (см. гл. 2, стр. 41). Облучение рентгеновскими или у-луча-ми пиримидиновых оснований в присутствии кислорода приводит к образованию гидроперекисей [2151. Экспериментальные данные [216] по скорости их распада дают следующую последовательность гидроперекись Т < гидроперекись У гидроперекись Ц. Тот факт, что гидроперекись Ц распадается значительно легче, чем гидроперекиси Т и У, следует также из проведенных квантовомеханических расчетов (см. гл. 3, стр. 53). Насыщение связи 5—6 при образовании гидроперекиси Ц смещает таутомерное равновесие в сторону [c.69]

Все сказанное, естественно, в полной мере касается водных растворов, на которых мы далее сосредоточим внимание. В этом случае для сольватации используется специальный термин - гид ротация. Современные структурно-чув-ствительные физико-химические методы - рассеяние рентгеновских лучей и нейтронов, а также ядерный магнитный резонанс - подтверждают описанную картину состояния ионов в растворах и уточняют ее. Для большинства исследованных катионов характерно образование внутренней координационной сферы из шести молекул воды, т. е. катионы в растворе можно рассматривать как частицы [М(Н20)б] В то же время акс-лериментальные определения скорости диффузии и подвижности ионов под действием тока показывают, что в растворах с каждым ионом связано гораздо большее число молекул воды. Эти числа, называемые числами гидратации ионов, составляют, например, для в среднем больше 100, а для Сз - 5-10, так что и средний радиус гидратированного иона лития (приблизительно 0,340 нм) больше, чем у цезия (0,228 нм), хотя, конечно, радиус иона лития в кристаллах (0,060 нм) гораздо меньше, чем цезия (0,169 нм). [c.184]

Г. Чалленджер и Б. Мастерс [95] экспериментально показали, что часть образуюшегося Се + вновь окисляется до Се + радикалами ОН. Они обнаружили, что при действии рентгеновских лучей на смесь радиоактивного Се + и нерадиоактивного Се + в сернокислом водном растворе скорость возникновения радиоактивного Се + (при исключении скорости термического изотопного обмена) равна скорости образования радикалов ОН при радиолизе воды. [c.100]

Обсужденные экспериментальные результаты по выделению водорода при облучении рентгеновскими лучами водных растворов кислорода, перекиси водорода, П2304 и КОН являются убедительным кинетическим подтверждением механизма радиолиза воды, описываемого двумя одновременно протекающими реакциями (А) и (Б) и последующими реакциями радика. юв с растворенными веществами. Этот механизм, повидимому, позволит иайти количественные зависимости протекания химических реакций и при облучении других растворов. Тем не менее сопоставление результатов для различных растворов указывает на то, что реакции (А) и (Б) не являются совершенно независимыми. Повидимому, они обе протекают в результате образования радикалов ОН и атомов Н при первичном взаимодействии ионизирующей частицы с молекулами воды. При действии рентгеновских лучей или электронов на воду радикалы ОН и атомы Н уже в момент образования не сосредоточены только в узких каналах но следу частицы, а распределены более или менее диффузно. В центральной части каналов их концентрация, по расчетам Грея [15], достигает — 10 М, а при переходе в глубину раствора она ностененно уменьшается. Процесс диффузии еще больше выравнивает концентрацию. В центре каналов наиболее вероятны реакции [c.22]

Выяснение характера активных продуктов радиолиза воды, участвующих в процессе превращения нитрат-иона в нитрит-ион, а также нахождение условий, наиболее благоприятствующих протеканию этого процесса, дает возможность сознательно управлять этим процессом и, например, повысить его выход в несколько раз. Для этого достаточно подобрать подходящий сопряженный радиационно-химический процесс, идущий с потреблением окислительной части продуктов радиолиза воды. В качестве такого соиряжеппого процесса может служить, нанример, окисление глюкозы. Известно, что это вещество применялось Шехтманом и его сотрудниками [8] для защиты водных растворов красителя метиленового голубого от необратимого обесцвечивания под действием рентгеновских лучей. Нам удалось установить, что механизм защитного действия глюкозы сводится в этом случае к предотвращению окислепия красителя продуктами радиолиза воды — свободными гидроксилами [9]. [c.97]

Методы радиоактивационного анализа. Успехи радиационной химии позволяют использовать в химическом анализе воздействие различных излучений (рентгеновских лучей, у-лучей, а-частиц, 5-частиц, электронов, нейтронов). Например, химически чистая вода, не содержащая растворенных газов, не подвергается разложению под действием радиации. Но присутствие в воде даже незначительных примесей способствует ее разложению под действием радиации на водород, кислород и перекись водорода. Радиолити-ческое окисление водных растворов солей позволяет определить дозировку ионизирующего излучения. Например, радиация вызывает окисление сульфата железа (II) до сульфата железа (III). [c.570]

О взаимодействии перечисленных катионов с водой известно, что оно довольно глубокое и носит в значительной степени ковалентный характер. Для каждого из перечисленных ионов, как известно, характерна склонность к образованию гексааквакомплексов, которые весьма устойчивы в составе твердых кри-ста.тлогидратов перхлоратов, нитратов, сульфатов и некоторых других солей. Что касается состава обсуждаемы.ч аквакомплексов в водных растворах, то здесь существующие мнения менее определенны. В частности, отдельные авторы полагают, что ионы цинка имеют в воде координационное число 4, а не 6. Однако более убедительными нам представляются голоса, высказывающиеся в пользу октаэдрического окружения иона цинка, по крайней мере в разбавленных растворах перхлората. Особенно убедительным выглядит исследование спектров поглощения мягких рентгеновских лучей в соответствующих системах [4]. Волюмометрическое исследование растворов, предпринятое Челедой [5], также говорит в пользу гексааквоком-плекса цинка. Работа показывает, что при малых концентрациях ионов цинка понижение координационного числа в аквакомплексе происходит лишь при добавках хлорной кислоты, которая обладает сильным дегидратирующим действием. Высокие концентрации растворов перхлоратов цинка плохо изучены с обсуждаемой точки зрения. [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология