Применения метода устойчивых изотопов

Аналогичным образом метод индикаторов можно применить не к исходной молекуле одного типа, но сразу к нескольким. В будущем это должно иметь существенное значение для исследований обмена веществ, так как простыми измерениями можно обнаружить, например, селективное накопление определенных элементов или молекул в различных местах изучаемого объекта. При применении метода устойчивых изотопов часто приходится прибегать к сложным процессам для их отделения, очистки и измерения. Рассматриваемый в следующем разделе метод радиоактивных изотопов имеет то преимущество, что перемещение веществ может быть прослежено даже без их выделения, в том числе на-живом организме. [c.11]

Виды потерь при применении метода устойчивых изотопов [c.73]

ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА УСТОЙЧИВЫХ ИЗОТОПОВ [c.89]

Известно, что потребление электроэнергии, хотя оно и имеет важное значение, все же не играет решающей роли в экономичности процесса разделения. Диффузионный метод требует больших капитальных затрат, нежели энергетических. Однако, как отмечено в [1.6], развитие технологии приводило в прошлом к устойчивому общему экономическому удешевлению метода в течение нескольких лет на 2—3 % в год. Диффузионный метод все еще конкурирует с новыми методами обогащения изотопов, имеющими целью коммерческое применение в промышленных масштабах. [c.10]

В ряде работ комплексообразование исследовано методом экстракции, с использованием радиоактивных изотопов или спектрофотометрии. Работ по применению спектрофотометрического варианта сравнительно немного. Методом экстракции (экстрагент — четыреххлористый углерод или хлороформ) определены константы устойчивости комплексов ПАН-2 с ионами Со(П1), Си, Мп, 2п и Ы1 [559], ПАР с ионами Са [869]. Установлено, что скорость экстракции комплекса ПАН-2 с и(У1) четыреххлористым углеродом выше, чем при экстракции хлороформом [201]. Методом экстракции изучено комплексообразование ПАН-2 с ионами Си, Мп, N1 [678], 1п [549, 918], Ее(П1), Т1(П1) [918]. Радиоактивные изотопы приме-няли для изучения экстракции комплексов ПАН-2 с ионами Си, 2п [278, 759] Ag, Ей, Но, V [760] Со, Си, Мп, N1, 2п [5591 комплекса ПАР с Оа [869], а также для исследования влияния различных маскирующих веществ — цитрата, цианида, тиомочевины, тиосульфата, фторида на экстракцию комплексов ПАН-2 с элемента ми ГВ, ПВ и П1А—УА групп периодической системы [795]. Хорошая растворимость ПАН-2 в органических растворителях и удов летворительное состояние развития теории экстракции примени тельно к реакциям комплексообразования должны способствовать успешному применению метода ко многим системам. [c.36]

Элемент 97 был получен в субмикроколичествах путем облучения изотопа америция Ат (500 лет) ионами гелия с энергией 35 Мэз при помощи 60-дюймового циклотрона в Беркли, очевидно, по реакции типа а, п или а, 2 . Элемент 97 был отделен от вещества мишени (америция) и других продуктов реакции химическими методами, с. применением методов соосаждения и ионообменной адсорбции. При выборе тех или иных операций разделения исходили из предполагаемых химических свойств этого элемента, для которого, в соответствии с его положением в группе переходных тяжелых элементов или актинидов , можно было бы ожидать устойчивых соединений со степенями окисления - -3 и -1-4. [c.189]

Следует, отметить также методы анализа, основанные на применении меченых атомов, т. е. радиоактивных изотопов определяемых элементов. Наличие у последних радиоактивности, а также тождественность их химических свойств со свойствами соответствующих устойчивых изотопов дает возможность пользоваться при определении счетны.ми устройствами, измеряющими интенсивность излучения того или иного рода. При этом весьма просто решаются такие задачи, решить которые с помощью обычных аналитических методов затруднительно, а иногда и вовсе невозможно. Приведем пример. Для того чтобы установить, как распределяется фосфор между металлом и шлаком при плавке стали, вводят в металлургическую печь фосфат кальция, содержащий радиоактивный изотоп фосфора с периодом полураспада 14,3 дня. Во время хода плавки отбирают пробы металла и шлака и определяют при помощи счетного устройства их радиоактивность. Таким путем быстро и легко решается вопрос о том, как распределяется фосфор между сталью и шлаком и от каких факторов это распределение зависит. Метод меченых атомов отличается высокой чувствительностью, что также составляет одну из ценны.х его особенностей. [c.14]

После открытия искусственной радиоактивности метод инертных спутников получил еще более широкое применение — в качестве инертных соосадителей начали использовать соединения устойчивых изотопов тех же элементов. Если, например, в сероуглероде произошла ядерная реакция с образованием фосфора [c.259]

Следует отметить также методы анализа, основанные на применении так называемых меченых атомов, т. е. радиоактивных изотопов определяемых элементов. Наличие у последних радиоактивности, а также тождественность их свойств со свойствами соответствующих устойчивых изотопов дает возможность пользовать-ся при определении счетными устройствами, измеряющими интен- , сивность излучения того или иного рода. При этом весьма просто (г решаются такие задачи, решить которые с помощью обычных аналитических методов затруднительно, а иногда и вовсе невозможно. Приведем пример. Для того чтобы установить, как распределяется фосфор между металлом и шлаком при плавке стали, вводят в металлургическую печь фосфат кальция, содержащий радиоактивный изотоп фосфора с периодом полураспада 14,3 дня. [c.16]

Преимуществом стабильных изотопов являются их устойчивость и отсутствие ядерных излучений. Недостатки метода меченых атомов с применением стабильных изотопов сравнительно сложная техника обнаружения и наличие изотопных эффектов у легких элементов. В противоположность стабильным радиоактивные изотопы можно получать практически для всех элементов Периодической системы. Кроме того, радиоактивные изотопы обладают высокой чувствительностью, специфичностью и точностью определения. С другой стороны, возможность радиационного воздействия введенного изотопа на исследуемую систему является нежелательной. Влияние этого эффекта снижают применением низких концентраций радиоактивных изотопов. В настоящее время большинство исследований по методу меченых атомов проводится с радиоактивными изотопами. К сожалению, у некоторых элементов (таких, как кислород и азот) отсутствуют радиоактивные изотопы с подходящими значениями периода полураспада. При этом приходится прибегать к более трудоемким методам с применением стабильных изотопов (например, О, Ы). Ранние исследования по методу меченых атомов базировались почти исключительно на использовании стабильных изотопов, так как большинство радиоактивных изотопов еще не было известно или не было доступно исследователям. [c.412]

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]

Определение радиоактивности методом разведения вторым изотопным радиоактивным индикатором. В тех случаях, когда определяется радиоактивность вещества в смеси без добавления устойчивого изотопного носителя, может быть использован третий вариант метода изотопного разведения. Для количе- ственного измерения степени разделения без применения носителей или с применением носителей, не являющихся изотопами определяемого элемента, можно добавить известное количество изотопного индикатора, отличающегося по своим радиоактивным свойствам от определяемого изотопа. [c.83]

Из любого вида сырья технеций выделяют в высшем валентном состоянии — VII, как наиболее устойчивом. Эффективным приемом его извлечения является экстракционный способ с применением в качестве экстрагента ацетона. При этом удается увеличить коэффициент очистки концентрата технеция до величины 10 и таким путем выделить радиохимически чистый технеций. Чистоту изотопа контролируют по максимальной энергии его -излучения (0,3 Мэв) методом полного поглощения или методом , -спектро-скопии. [c.265]

Преимуществом стабильных изотопов является их устойчивость и отсутствие ядерных излучений. Однако только небольшое число элемеитов имеет подходящие стабильные изотопы. Малая доступность последних и сравнительно сложная техника обнаружения, наличие изотопных эффектов в случае легких элементов— составляют недостатки метода И. и. с применением стабильных изотонов. Преимуществом радиоактивных изотонов является возможность их получения практически для всех элементов периодич. системы, высокая чувствительность, специфичность и точность определения, простота и доступность измерительной аппаратуры. Радиационные же эффекты могут быть устранены применением низких индикаторных концентраций. Поэтому большинство исследований, использующих метод И. и., выполнено с радиоактивными изотопами. [c.91]

Изучалось также влияние различных добавок на коррозионную устойчивость сплавов В этой работе исследовалась коррозия подшипникового сплава 2п—А1—РЬ в парах воды, В качестве меченого металла применен изотоп свинца ТЬВ. В предварительных опытах радиографическим методом было установлено, что свинец в сплаве концентрируется главным образом на поверхности зерен эвтектики Zn—А1. Радиографическое исследование образцов сплава после воздействия на них водяного пара при 90° в течение 18 часов показало, что наибольшее разрушение сплава наблюдается именно в этих местах высокой концентрации свинца. [c.184]

Д. я выбора подходящего для наших це.тей устойчивого изотопа приведена табл. 7 ). В первом столбце указан порядковый номер Z (положение в периодической системе), во втором столбце—-химический символ элемента, в третьем столбце — массовое-число А (округленный до целого числа атомный вес). Относительное содержание отдельных изотопов дано в последнем столбце. Для двадцати одного элеменда (Ве, Р, На, А1, Р, 5с, V, Мп, Аз, У, СЬ, Л, Сз, Ьа, Рг, ТЬ, Но, Тт, Та, Аи, ТИ), которые не состоят из несколькйх изотопов, применение метода стабильных изотопов невозможно. У остальных элементов имеются по крайней мере два изотопа, большей частью с резко различным относительным содержанием. Если элемент содержит несколько (больше двух) изотопов, но обогащается только одним, то можно вместо относительного содержания рассматривать весовое отношение этого изотопа к одному из остальных. Если же смесь обогащается несколькими изотопами, то для нахождения относительного содержания нужно определить весовые отношения всех изотопов. В этом случае число измерений соответственно увеличивается. [c.75]

Следует отметить, что установление механизма разрыва связи С—N, происходящего на второй стадии электровосстановления указанных автокомплексов, потребовало привлечения не только-химического метода, но и данных электрохимии и спектроскопии ЭПР, и только совокупность их привела к надежным выводам. Весьма перспективным является также применение изотопных меток для исследования механизмов электроорганических реакций [169]. По сравнению с другими, этот метод обладает целым рядом важных преимуществ. Прежде всего он позволяет непосредственно наблюдать за переходом меченого вещества из одной фазы в другую или за увеличением его концентрации на поверхности раздела фаз. Он также обладает высокой чувствительностью, поскольку современные радиохимические и масс-спектрометрические методы дают возможность обнаруживать очень малые количества радиоактивных и устойчивых изотопов (до 10 г). Кроме того, использование радиоактивных меток является весьма специфичным, что позволяет проводить исследования меченого компонента в довольно сложных многокомпонентных системах. И, наконец, получение-и интерпретация получаемых в эксперименте данных осуществляются сравнительно просто. [c.90]

Применение меченых атомов, в частности устойчивых или радиоактивных изотопов, дает ценные сведения о механизме каталитических реакций. В общих чертах методика основывается на введении меченых атомов в реагенты или катализатор (например, в виде карбида в катализаторы син--теза углеводородов), и на наблюдении за положением и количеством их в продуктах реакции и катализаторах в зависимости от времени. Перечень меченых атомов, пригодных в изучении синтеза углеводородов, приведен в табл. 30. В этот перечень включен параводород, который отличается от нормального водорода только преобладанием изомера с пара-сптош по сравнению с его равновесным количеством в смеси орто- и идра-изомеров. Анализ с помощью счетчика Гейгера очень чувствителен, и поэтому обычно достаточно брать 0,1% или менее радиоактивного изотопа. С другой стороны, аналитические методы, применяемые для устойчивых изотопов, обычно требуют более высоких концентраций. Изотопы в силу своей различной массы имеют несколько различающиеся химические и физические свойства. Эти различия наиболее сильно выражены для изотопов водорода, имеющих наибольшее соотношение масс. [c.61]

Своим развитием в текущем столетии химия очень многим обязана успехам современной физики. Изучение поглощения света и диффракции рентгеновских лучей электронным облаком стали мощным оружием в руках химика. В развитие ядерпой физики химики-органики внесли небольшой и в основном технолопхческий вклад, но теперь, когда ядерная энергия находит столь эффектное и полезное и вредное применение, нас это касается даже несколько больше, чем других. Однако оказывается, что ионные ускорители и ядерные реакторы могут снабжать нас искусственными изотопами, в особенности радиоактивными, которые в них получаются в качестве побочных продутов оказывается также, что физические приборы, например счетчик Гейгера—Мюллера и электрометр, позволяют измерять относительное количество радиоактивных изотопов, когда они находятся в смеси с устойчивыми изотопами. С дрз гой стороны, масс-снектрография развилась из средства для простой демонстрации того факта, что большинство элементов в природе является смесью изотопов, до точного метода количественного анализа смесей, соде])жащих ядра с различной массой. Благодаря этим приборам, которые непрерывно совершенствуются, измерение изотопного состава становится обычным в лабораторной практике. [c.262]

Наряду С радиометрическим титрованием по методу осаждения часто применяют экстракционное радиометрическое титрование, особенно в сочетании с хелатометрическими определениями. При этом нет необходимости проводить разделение фаз в процессе титрования можно непрерывно измерять активность, например, водной фазы при помощи соответствующего счетчика. Радиометрическое определение Ag проводят при помощи дитизона с применением радиоактивного изотопа Ag. Для определения Ag в качестве неизотопного индикатора можно использовать при определенном значении pH, при котором ком 1лексные соединения цинка и серебра имеют различные константы устойчивости. Первым экстрагируется комплексное соединение серебра, затем — цинка. Этот способ применим и для последовательного количественного определения различных катионов в их смеси. На рис, 6.7, б приведена кривая титрования смеси Hg — Ag — 2п, меченной изотопами Hg и 2п. [c.317]

Выше были кратко описаны два метода определения констант устойчивости. Для этих целей пригодны и многие другие приемы. Наприл.ер, довольно распространены методы с применением радиоактивных изотопов и использование жидкостной экстракции (жидкость — жидкость) или ионного обмена. Практически любой метод измерения концентрации можно применить для определения констант устойчивости. [c.153]

Ядерная химия стала в настоящее время большой и очень важной отраслью науки. В лабораториях получено свыше четырехсот радиоактивных ядер (изотопов), в то время как в природе обнаружено примерно только триста устойчивых ядер. Три элемента — технеций (43), астатин (85) и прометий (61), а также некоторые трансурановые элементы, по-видимому, не встречаются в природе, и их можно получить лишь как продукты искусственных превращений ядер. Применение радиоактивных изотопов в качестве меченых атомов стало весьма ценным методом в науке и медицине. Контролируемое человеком освобождение ядерной энергии обещает привести человечество к новому миру, в котором развитие н<изни уже не будет строго ограничиваться B03M0HiH0 Tbro получения энергии. [c.534]

Астат-211. Альфа-излучатель At (Т[/2 = 7,2 ч ЭЗ 58,3%, а 41,7% основные 7-кванты с = 92,4 кэВ (2,3%) 687,0 кэВ (0,25%) Еа = = 5,866 МэВ), изотоп пятого, самого тяжёлого элемента в группе галогенов, относится к числу немногих нейтронодефицитных изотопов, применяемых в радиотерапии. У астата нет стабильных изотопов, а радиоактивные изотопы имеют короткие периоды полураспада (самый большой Т1/2 = 8,3 ч у At). Поэтому исследование химических свойств этого элемента происходит на уровне ультрамикроколичеств, что требует исключительной аккуратности в создании определённых экспериментальных условий и их стабильности во времени с учётом того факта, что астат имеет несколько устойчивых валентных состояний, как аналог йода. Всё это привело исследователей к открытию целого ряда новых свойств элемента, на основе которых были разработаны методы выделения ультрамикроколичеств At из сложных смесей продуктов ядерных реакций и синтеза ряда неорганических и органических соединений астата [19]. В последнее время было показано, что перспективными для применения в радиотерапии по своим свойствам могут быть такие препараты с At как метиленовый голубой, моноклональные антитела (МКАТ), коллоидный металлический Те (размер зёрен 3-5 мкм) с сорбированным At [19, 20]. [c.356]

Можно думать, что для выделения [Fe( N)g] из смесей в недалеком будущем будут использоваться и методы экстракции. Первые опыты в этом направлении сделаны с применением изотопа Fe [1432]. Экстракция 0,1 М растворов [Fe( N)g] 0,2 М растворами солей аминов (2,2-диэтилдигексиламин, три-и-гексиламин п др.) и неорганических кислот в хлороформе, бензоле и толуоле проходит удовлетворительно. Процент извлечения растет с переходом от третичных к первичным аминам, в растворах солей которых ферроцианиды устойчивы. [c.22]

ИЗОТОПНЫЙ МЕТОД (метод меченых атомов). Использование в исследовательских целях различных изотопов. Среди изотопов имеются стабильные — устойчивые — и радиоактивные — распадающиеся. Атомы одного изотопа, введенные в основную массу атомов другого изотопа того же элемента, называются мечеными атомами. Наличие их в смеси может быть обнаружено физическими методами, в частности по радиоактивности . Меченые атомы равномерно распределяются среди основной массы атомов другого изотопа, что приводит к образованию меченых соединений. В частности, в агрохимии применяются меченые удобрения, например меченый суперфосфат, содержащий не только обычный фосфор с атомным весом 31, но и радиоактивный изотоп с атомным весом 32 — или меченый сульфат аммония, содержащий повышенное количество стабильного изотопа азота с атомным весом 15 — К . Применение в опытах меченых удобрений позволяет отличить питательный элемент, поступивший в растение из удобрения, от поступившего из почвы, проследить передвия ение удобрений и их химические превращения в почве и растении. Применение изотопного метода привело к установлению более правильных представлений о коэффициенте использования фосфорных и азотных удоб-)еыий, о ретроградации фосфатов и зафосфачивании почв. 1рименение радиоактивного фосфора позволило определять общий запас в почве усвояемых фосфатов. Радиоактивные изотопы используются для определения влажности почвы, ее объемного веса, при изучении вопросов мелиорации и орошения. Применение их позволило правильнее оценивать различные способы внесения удобрений, в частности некорневых подкормок, и работу туковых сеялок. И. м. получил широкое применение при изучении действия ядохимикатов, так как при его помощи быстро и точно устанавливается поступление ядохимикатов в растение и организм животного. [c.111]

Химическая защита растений включает истребительные, профилактические и хемотерапевтические мероприятия. Для выяснения действия ядов на клетки, ткани и физиологические функции организма используются гистологические, цитологические и физиологические методы исследования. В настоящее время наиболее совершенными являются исследования с использованием радиоактивных изотопов. Методика исследования препаратов разнообразна, в зависимости от вида вредного организма и комплекса факторов. Принимаются во внимание биологические особенности различных организмов, в частности способность легкого и быстрого распространения возбудителей грибных и бактериальных болезней, клещей, кокцид и др., влияние метеорологических условий, устойчивость болезней и растений против применяемых ядов, количество поколений вредителей, количество спор (при применении фунгицидов), покрытие поверхности растения частицами яда. Разрабатывается аппаратура и техника применения ядов, исследуются физико-химические свойства почвы при внесении в нее пестицидов и т. д. [c.38]

Этот метод был модифицирован [18]. Плутоний сорбировали анионообменной смолой из 9 М раствора НС1, в который предварительно добавляли пероксид водорода, чтобы обеспечить количественный переход плутония в Pu(IV). Последний образует устойчивый, хорошо сорбирующийся хлоридный комплекс. Для ускорения сорбции и десорбции использовали смолу всего с 2% поперечных связей. Железо элюировали из колонки 7,2 М HNO3. Затем элюировали плутоний 1,2 М НС1, содержащей Н2О2. В этом случае в более разбавленной кислоте также наблюдалось восстановление Pu(lV) до Ри(1П), который не удерживался смолой. В качестве радиоактивного индикатора в этой работе также применяли изотоп Ри. Конечное определение плутония проводили по -активности металлического плутония, осажденного электролитически на металлическом диске. Химический выход составлял 83—102%, а стандартное отклонение при определении плутония-239 не превышало 4%. Метод был применен для определения плутония в морской воде, моче, костной золе и биологических пробах, а также в почвах и в осадочных породах. [c.365]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология