Коэффициент активности распределения изотопов

Методы распределения, в том числе и метод катионного обмена, уше на первых этапах своего развития [3, 4] позволили получить точные значения констант устойчивости и оказались в состоянии успешно соперничать с другими методами изучения комплексообразования. В методах распределения обычно используются микроконцентрации металла (целесообразно применение радиоактивных изотопов) в условиях постоянства ионной силы среды, обеспечивающей неизменность брутто концентрации катионов и, следовательно, их коэффициентов активности как в фазе раствора, так и в фазе ионита. Кроме того, проведение эксперимента при постоянной ионной силе дает возможность пренебречь долей лиганда, участвующей в комплексообразовании, что облегчает вычисление концентраций свободного лиганда. Если лиганд не взаимодействует с ионами водорода, его равновесная концентрация совпадает с общей. Обычная методика состоит в установлении равновесия между известными количествами иопита, насыщенного катионом С, и растворами, содержащими лиганд А в различной концентрации, Коэффициент распределения металла М В обычно определяют из соотношения [c.377]

Метод искровой масс-спектрометрии широко применяется для анализа твердых материалов с высокой температурой плавления и низкой упругостью пара их анализ рассмотрен в соответствующем разделе этой книги. Этим же методом можно анализировать твердые легкоплавкие и химически активные образцы, но для получения приемлемых результатов необходимы специальная подготовка образцов и методика анализа с учетом температуры плавления и парциального давления. Возможно, что твердые легкоплавкие образцы необходимо охлаждать во время обыскривания и особенно в процессе анализа, чтобы избежать их плавления. Локальное плавление или перегрев образца сильно влияют на результаты анализа из-за изменения давления пара, параметров ионизации, эффекта фракционирования пара или перераспределения компонент между твердой и жидкой фазами. Эти неконтролируемые эффекты, несомненно, приводят к разбросу аналитических результатов и значений коэффициентов относительной чувствительности. Однако эти недостатки искровой масс-спектрометрии гораздо чаще проявляются при определении средних содержаний, нежели при идентификации и измерении неоднородности в твердом теле. Примеси или компоненты легкоплавких материалов часто образуют неоднородные включения во второй фазе, а иногда именно об этом желательно иметь информацию. Вопрос о неоднородности состава будет подробно обсужден позже на примере определения углерода в металлическом натрии. Получение количественной информации о распределении изотопов, элементов или соединений в микрообъемах твердого тела в будущем будет, безусловно, главной областью применения искровой масс-спектрометрии. [c.327]

Хроматография — это способ разделения веществ, основанный на различии в их коэффициентах распределения между двумя фазами, одна из которых неподвижна, а другая направленно движется относительно первой (вдоль колонки или тонкого слоя неподвижной фазы). Характерными признаками хроматографии являются наличие достаточно большой поверхности раздела между фазами и динамический способ выполнения разделения (направленное движение одной фазы относительно другой). Сочетание этих двух признаков делает хроматографию высоко эффективным методом разделения, позволяющим отделять друг от друга очень близкие по своим свойствам вещества, даже такие, как изотопы элементов или оптически активные изомеры. Если отсутствует хотя бы один из этих признаков, нет и хроматографии как эффективного метода разделения. [c.319]

Однако в лабораторной практике проще проводить относительные измерения, когда активность исследуемого препарата сравнивается с активностью эталона с известным содержанием радиоактивного изотопа [распад сек- г) илн имп [сек - г)] или активностью другого исследуемого препарата. Если активности препаратов и эталона измеряют в строго одинаковых условиях (один и тот же детектор и прибор для измерения, одинаковое положение по отношению к детектору, одно и то же вещество, подготовленное для измерения одинаковым способом и равномерно распределенное по объему препарата, слой которого имеет одинаковую толщину и нанесен на одинаковую подложку), то все поправочные коэффициенты сокращаются, и из отношения измеренных активностей можно найти по формуле (5) абсолютную активность препарата. [c.345]

Этим путем удобно измерять активность многих ионов в растворах (в том числе в биологически важных системах), для которых не существует специальных обратимых электродов, например, анионов Р , NOi", СЮГ, СНзСОО , катионов и+, Ыа+, НЬ+, Сз+, М ++, Са"1+, ЫН4+и др. кроме того, можно производить различные электрометрические титрования, измерения доннановского распределения ионов, биоэлектрических потенциалов и др. Измерения скорости переноса радиоактивных изотопов катионов Ыа, 2п, Сс1 в избирательных мембранах использовались для определения их коэффициентов диффузии. [c.217]

В колбочки с притертой пробкой на 30 мл помещают навески ионита в И- (ОН-) или солевой форме и определенные объемы раствора, содержащего ионы изучаемого элемента, меченные его радиоактивным изотопом. Проводят перемешивание фаз в термостатированном приборе для встряхивания при температуре 20° С в течение времени, достаточного для достижения равновесия. По окончании встряхивания раствор отделяют от смолы (декантацией или фильтрованием) и измеряют активность аликвотной части после выпаривания в измерительных чашечках. По разности активностей раствора после контакта со смолой и исходного раствора рассчитывают количество изотопа, поглощенное навеской смолы, и по полученным данным вычисляют коэффициент распределения по формуле (3.6). [c.151]

Следует отметить, что при наличии одинаковых -активных изотопов на загрязненной поверхности и на образцовом -излучателе энергетические спектры испускаемых в угол 2 я -частиц и распределение их по пространственны.м углам будут одинаковыми только в том случае, если активный слой на загрязненной поверхности является бесконечно тонким и если атомные номера материала загрязненной поверхности и алюминиевой подложки образцового -излучателя будут равны. Это обусловлено тем, что при взаимодействии -частиц с атомами активного слоя их энергия уменьшается и изменяется их распределение в пространстве над загрязненной поверхностью, а также тем, что коэффициент обратного рассеяния зависит от толщины и атомного номера подложки, на которую нанесен -активный изотоп. [c.253]

Для оценки коэффициента диффузии определяют послойное распределение концентраций. По истечении заданного времени от начала контакта с диффундирующим веществом образец материала механически разделяется на слои толщиной 25-30 мкм, в которых физическим или химическим способом определяется послойная концентрация диффундирующего вещества. По полученным данным строится эпюра концентраций. Например, в работе [84] проводился послойный срез материала с контролем толщины снятого слоя весовым методом и определением концентрации по интенсивности излучения. Измерение поверхностной активности диффундирующего вещества, меченного радиоактивным изотопом, проводилось с помощью торцевого счетчика БФЛ-25. [c.87]

Авторадиограммы, которые снимались после окончания роста пятна от ртутной капли, содержавшей р-активный изотоп 2 Hg, показали, что визуально наблюдаемая резкая граница пятна совпадает с границей области распространения за пределами пятна ртути нет [268, 269]. Между тем при диффузии граница области распространения должна быть размытой [72, 266]. Данные авторадиографии показывают та1 же, что растворяемые в ртути металлические примеси (радиоактивные изотопы индия, таллия, галлия) распределяются в пределах матового пятна равномерно [264, 268]. При поверхностной диффузии такое распределение возможно лишь при совпадении коэффициентов диффузии разных металлов. Если большую каплю ртути привести в контакт с вертикально установленной пластиной цинка, матовое пятно постепенно растет вверх, однако через некоторое время подъем ртути прекращается [247]. На разных металлах (свинец, олово, цинк, серебро) рост матового пятна ртути происходит с примерно одинаковой скоростью а 10-2 см/с / при комнатной температуре [234,240,261,267]. Энергия активации процесса роста матового пятна ртути составляет не более 10 кДж/моль [220, 261, 262, 265], что значительно ниже типичных значений энергии активации диффузии различных металлов по поверхности твердых тел [190]. Наконец, при отсутствии [c.146]

Исследования диффузии углерода в железо дают возможность подойти вплотную к непосредственному изучению явлений, происходящих при термической обработке стали. Эти исследования, согласно очень неполным литературным данным проводились путем сваривания двух образцов стали с различным (или одинаковым) общим содержанием углерода, причем в одном из образцов углерод содержал радиоактивный изотоп После нагревания в атмосфере инертного газа снимались тонкие слои стали, активность которых измерялась. Этим путем можно было установить распределение активного углерода по толщине образца, а путем математической обработки полученных данных — определить коэффициент диффузии углерода в железо. Подробных данных по этому вопросу в литературе не приводилось. [c.186]

Подобные определения проводят методом соосаждения с радиоактивными изотопами. При этом необходимо знать коэффициент распределения и проводить все осаждения при одинаковых условиях. Количество осадка определяют по активности соосажденного изотопа. Эренберг [4] использовал этот метод для определения щавелевой кислоты осаждением СаС12 с добавлением ТЬВ. [c.324]

Рассчитывают общую активность водной и органической фаз по каждому из разделяемых изотопов отдельно, считая, что объем фаз в процессе экстракции не изменился, и вычисляют коэффициенты распределения изотопов и коэффициент их разделения. Находят зависимость этих коэффициентов от концентрации дибутилфосфорной кислоты в дибутиловом эфире в интервале концентраций HNOs 0,60—0,03 М. [c.92]

Полученные результаты явились неожиданными не только потому, что теоретически считалось возможным применять закон распределения только к микроколичествам, но и потому, что практически ранее не удавалось показать с макроколичествами приложимость закона распределения к системе твердая—жидкая фазы. Действительно, закон Хлопина был установлен в результате применения радиоактивных изотопов, которые можно было использовать в очень малых количествах благодаря большой чувствительности радиометрических определений. По-видимому, успешное применение закона распределения для макроконцентраций оказалось возможным благодаря выбору соединений типа кристаллогидратов. Горштейн [ ] указывает на принципиальное отличие систем, в которых образуются кристаллогидраты, от систем, в которых твердые растворы состоят из безводных комно-нентов. При изоморфных замещениях в ионных кристаллических решетках изменения коэффициентов активности компонентов твердого раствора связаны с деформацией и взаимодействием электронных оболочек. Присутствие же молекул кристаллизационной воды должно оказывать при этом значительное буферное и экранирующее действие. Поэтому есть основания предпола- [c.296]

В крупных Y-источниках, так же как и в источниках, испускающих заряженные частицы, самопоглощение оказывается серьезной проблемой. Помимо того, что бесполезно теряется радиационная мощность источника, самопоглощение может приводить к выделению такого количества тепла, что в ряде случаев его достаточно для сжигания образца. Действительно, при переработке продуктов деления тепло, выделяющеся в результятр самопоглощепия, обычно используется для испарения жидкиу отходов. Чтобы количественно оценить самопоглощение, необходимо знать удельную активность источника, геометрическое распределение изотопа в источнике, коэффициент поглощения и длину пробега у-квантов в веществе. [c.76]

HJ при помощи диэтилового эфира. При изучении коэффициентов распределения иодида индия и иодида галлия в зависимости от концентрации иодистоводородной кислоты (приготовленной смешиванием иодида калия и серной кислоты), от концентрации иона металла и избытка серной кислоты применяли радиоактивные изотопы и Ga с периодом полураспада, соответственно, 50 суток и 78 часов. 10 мл водного раствора, содерн ащего эквивалентные количества иодида калия и серной кислоты, радиоактивные изотопы индия и галлия и носители, встряхивают 3 мин. с 10 мл свежеперегнанного диэтилового эфира, и после разделения измеряют объем обеих фаз. 4,0 мл той или другой фазы помещают в счетчик с кристаллом NaJ и измеряют активность. Влияние концентрации кислоты изучено со свободным от носителя Оа при концентрации индия около 10 М. [c.78]

Следовательно, коэффициент кристаллизации показывает, во сколько раз удельная активность кристаллов больше или меньше удельной активности раствора. Если добавленный в микроколичествах радиоэлемент является изотопом макрокомионента, то О = 1 и при кристаллизации обогащения или обеднения кристаллов не происходит. Если В<С,, кристаллизация сопровождается обеднением кристаллов. Если О > 1, кристаллы обогащаются микрокомпонентом, система обогатительная. Например, при распределении радия между кристаллами и насыщенным раствором хлористого бария в осадок переходит 7з хлористого бария и при этом соосаждается /з радия. [c.144]

КИ зрения техники безопасности, кроме того, в этом случае нул -но учитывать возможность радиационных эффектов. Необходимое для работы количество радиоактивного изотопа можно рассчитать, исходя из предполагаемой величины активности измеряемых препаратов в конце опыта (если, например, измерения проводятся с помощью счетчика Гейгера—Мюллера, оптимальная величина активности препаратов находится в пределех 500—2 ООО имп/мин). От величины измеренной активности, зная коэффициент счета , следует затем перейти к абсолютной активности, и полученную величину умножить на число препаратов в каждом опыте, на число проводимых опытов и, наконец, на факторы разбавления активности в изучаемом процессе. Эти факторы эксперимента могут быть оценены только приблизительно к ним относятся степень разведения изотопа в системе, степень удержания (в том числе адсорбция), неравномерное распределение, выведение, распад изотопа во времени. Исходная активность изотопа зависит и от чувствительности применяемой для регистрации излучения аппаратуры. [c.166]

Метод измерения при помощи -активных веществ., 8-Частицы, испускаемые определенным типом ядер, обладают непрерывным спектром распределения энергии к тому же пробег р-частиц значительно больше, чем а-частиц и ядер отдачи. Поэтому метод измерения самодиффузии в твердых телах с применением -активных индикаторов характеризуется меньшей чувствительностью, чем описанные выше методы. Штейгман, Шокли и Никс [S59] определяли коэффициенты самодиффузии меди при различных температурах, применяя изотоп меди Си (12,8 часа). Радиоактивную медь, полученную из цинка по я, р-реакции, отделяли. [c.62]

Возможность определения малых количеств вещества позволяет широко использовать радиоактивные индикаторы для изучения распределения того или иного микрокомпонента между двумя фазами. Роль таких фаз могут, в частности, играть а) две несмеши-вающиеся жидкости б) ионообменная смола (ионит) и раствор в) кристаллы твердой фазы и раствор г) газ (пар) и раствор д) газ (пар) и твердая фаза. Обозначим фазы, между которыми происходит распределение микрокомпонента, как фаза 1 и фаза 2. Равновесное распределение микрокомпонента между фазами 1 я 2 подчиняется формуле (5.3). На практике из-за трудностей определения термодинамических активностей пользуются, как уже говорилось в гл. V, формулой (5.4), которая связывает коэффициент распределения Кр с отношением концентраций микрокомпонента С1 и С2 в обеих фазах. В тех случаях, когда микрокомпонент содержит радиоактивный изотоп, объемные удельные активности фаз пропорциональны концентрациям в них меченого микрокомпонента. Поэтому формулу (5.4) можно преобразовать к виду [c.266]

Для разделения изотопов и La можно использовать различную способность их ионов переходить из солянокислого раствора в осадок свежеприготовленной гидроокиси железа. Хлорид 140Ва2+ имеет весьма малый коэффициент кристаллизации при распределении между объемом осадка Ре(ОН)з и солянокислым раствором и при наличии в системе изотопного носителя практически не адсорбируется на юверхности твердой фазы. Хлорид i La3+, напротив, быстро и количественно переходит в объем несоверщен-ного свежеприготовленного осадка Ре(ОН)з и удерживается его развитой активной поверхностью, что может быть с успехом использовано для получения радиохимически чистых препаратов [c.131]

В опытах по распределению индикаторных количеств Се (1И) применяли радиоактивный изотоп Се ( Фг) без носителя. Водные растворы, содержащие Се, перемешивали с органическими растворами в течение 5 мин., что было вполне достаточным для достижения равновесного состояния. Это подтверждалось определением коэффициентов распределения при экстракции в зависимости от времени перемешивания и определением коэффициентов распределения с двух сторон — при экстракции и реэкстракции i e из органической фазы. Коэффициенты распределения D определяли из отношения радиоактивностей обеих фаз. Активность проб измеряли после установления радиоактивного равновесия, примерно через 1.5—2 часа с момента окончания опыта. Приготовление и очистка диарилфосфорных кислот, применяемых реактивов и более подробные сведения о методике эксперимента приведены в предыдущих работах [27, 38]. [c.110]

Для измерения продента экстракции металла в органическую фазу использовали радиоактивные изотопы Сё" и Ag . Эти изотопы были получены из Окриджской национальной лаборатории в виде нитратных растворов. Оба образца имели высокую удельную активность. Методика, использованная в работе, заключалась во встряхивании до достижения равновесного состояния 10 мл водного раствора металла с 10 мл органической фазы, содержащей дитизон. pH водной фазы предварительно доводили приблизительно до желаемой величины. Удавалось встряхивать одновременно 12 образцов и таким образом покрывать сразу весь желаемый интервал pH. После встряхивания в течение 2 час. растворы оставляли на 2 часа для разделения фаз, после чего из каждой фазы отбирали 0,1 мл раствора, помещали на диск для измерения активности, сушили и измеряли активность с помощью лабораторной счетной установки. После внесения поправки на фон полученную величину активности использовали для расчета коэффициента распределения и процента экстракции. При экстракции серебра начальная концентрация последнего в водной фазе во всех случаях была равна приблизительно 1 10" моль/л. При экстракции кадмия использовали раствор с концентрацией Сс примерно 7 10 моль л. [c.145]

Посмотрим теперь, какими из этих переменных при измерениях можно без ущерба пренебречь. Изменения в распределении частиц пыли по размерам, вероятно, приводят к изменению дозы менее чем в 2 раза, и поэтому при оценках доз, по-видимому, можно пользоваться данными Уилкенинга (см. табл. 8) для воздуха вне помещений и даже для воздуха внутри зданий, где частицы пыли размером более нескольких микрон (которые не достигают собственно легочной ткани) играют в качестве носителей а-активности второстепенную роль. Выше указывалось, что в условиях радиоактивного равновесия излучение торона и последовательных продуктов его распада создает в легких мощность дозы на порядок больше, чем радон вместе с его продуктами распада (при той же концентрации, выраженной в с/см ). Поэтому необходимо знать концентрации изотопов обоих этих семейств. Кроме того, выше отмечалось, что при удовлетворительной вентиляции доза, обусловленная излучением эквивалентного количества радона, может оказаться в 10—20 раз меньше, чем в случае радиоактивного равновесия (это справедливо, если преобладают торон и последовательные продукты его распада для радона и его дочерних продуктов соответственный коэффициент равен приблизительно 4). Следовательно, мы должны также определять равновесные соотношения в семействах продуктов распада. Такие определения возможны только в тех случаях, когда содержание торона мало по сравнению с содержанием радона и его можно не принимать во внимание. Но даже при этом условии они практически неосуществимы вследствие того, что обычно уровни активности в воздухе помещений очень малы (см. стр. 123). Поэтому приходится ограничиваться лишь выяснением верхнего и нижнего пределов дозы для равновесных соотношений (см. стр. 146 и далее). Такая методика измерений оправдана также и тем, что мы могли лишь очень грубо определять легочную вентиляцию, поскольку при проведении этих исследований по вполне понятным причинам невозможно измерять ее у большого числа людей и в течение длительного времени. [c.95]

Хаффман, Иддингс и Лилли [107] подробно изучили обмен гафния и циркония в солянокислой среде на анионите дауэкс-2. Статическими опытами было установлено, что оба эти элемента сорбируются анионитом из концентрированных (6 М и выше) растворов соляной кислоты, причем во всех случаях коэффициент распределения циркония во много раз больше коэффициента распределения гафния. На основании этих опытов авторами была предложена следующая методика разделения смесей циркония и гафния. По 3,8 мг циркония и гафния растворяли в 1,2. мл концентрированной соляной кислоты и раствор вводили в колонку анионита дауэкс-2 в С1-фор-ме диаметр колонки был равен 6,5 мм, высота слоя сорбента составляла И см, зернение анионита было равно 60 —100 меш. Наблюдение за ходом хроматографического опыта проводили при помощи радиоактивных изотопов, для чего в исходный раствор вводили изотопы Zr (полученный бомбардировкой пиобиевой фольги протонами с энергией 100 Мэе, этот изотоп не дает активных дочерних продуктов) и Hf . При промывании колонки 9 М соляной кислотой было достигнуто заметное, но не количественное [c.188]

Описываемый метод был тщательно проверен в работах В. Г. Хлопина [225], в которых были изучены условия и границы его применимости. В частности, В. Г. Хлопиным [226] изучалось влияние примесей посторонних ионов и поверхностно-активных веществ. На основании уже раньше упоминавшихся фундаментальных исследований В. Г, Хлопина [91, 92] по изоморфизму и совместной кристаллизации была подтверждена возможность значительного расширения этого метода путем применения радиоактивных изотопов таких элементов, соли которых изоморфны или образуют смешанные кристаллы с исследуемой солью. Например, благодаря изоморфизму BaS04 или SrSO с PbSOi можно было измерять их поверхности с помощью радиоактивных изотопов свинца ТЬВ или RaD. В этом случае коэффициент разделения равен отношению растворимостей обеих изоморфных солей, и выражение (80) должно быть дополнено соответствующим множителем, как это следует из закона распределения В. Г. Хлопина. [c.277]

Для измерения самодиффузии в твердых телах чаще всего применяют разные варианты метода снятия слоев. Он основан на следующем простом принципе. Возможно более тонкий радиоактивный слои наносится электролитическим или иным путем на поверхность металла или кристалла. После окончания опыта, во время которого образец выдерживается определенное время при заданной температуре, измеряется радиоактивность на разных расстояниях от поверхности, на которую был нанесен радиоактивный индикатор. Из распределения активности в слоях, находящихся на расстояниях хотэтой поверхности, может быть найден коэффициент самодиффузии D. Зависимость концентрации с диффундировавшего радиоактивного изотопа от X и от времени t, в случае линейной диффузии, определяется законом Фика [c.279]

Большое значение имеет применение пористых мембран для электродиализа. При достаточно высокой пористости мембран число переноса ионов в мембранах мало изменяется по сравнению с водным раствором. При малой величине пор получаются мембраны с высокой ионной избирательностью, так называемые электрохимически активные мембраны. Одной из важных областей иснользования избирательных мембран является применение их в качестве мембранных электродов. Этим путем можно удобно измерять активность многих ионов в растворах (в том числе в биологически важных системах), для которых не существует специальных обратимых электродов, например анионов F , N0-, СЮ , Hg OO-, JO , катионов Li", К", Na", Rb", s", Mg"", a ", NH и др. кроме того, можно производить различные электрометрические титрования, измерения доннановского распределения ионов, биоэлектрических потенциалов и др. Измерения скорост переноса радиоактивных изотопов катионов Na", Zn " и d " в избирательных мембранах использовались для определения их коэффициентов диффузии. [c.267]