Радиоактивность при адсорбционных измерениях

Рис. 47. Принципиальная схема установки для измерения адсорбционных скачков потенциала методом радиоактивного зонда

Применение метода радиоактивных индикаторов для прямых адсорбционных измерений ограничено теми ионами, для которых имеются [c.32]

Применение метода радиоактивных индикаторов для прямых адсорбционных измерений ограничено теми ионами, для которых имеются радиоактивные изотопы с достаточно большим периодом полураспада. Если измерения адсорбции провести в растворе, в который один раз добавлены радиоактивные анионы, а другой — радиоактивные катионы, то можно, исходя из условия электронейтральности поверхностного слоя [c.35]

При переходе к таким металлам, как железо, никель, платина, значение образования хемосорбированных слоев делается еще больше. Советскими исследователями в последнее время был получен значительный материал по электрохимическим и химическим свойствам как кислородных слоев, так и слоев, образованных другими отрицательно заряженными атомами на этих металлах. При этом были использованы разнообразные методы измерение дифференциальной емкости и кривых заряжения, определение адсорбции при помощи радиоактивных индикаторов, измерение адсорбционных потенциалов, фотогальванического эффекта, определение влияния этих слоев на кинетику электродных процессов. [c.15]

В последнее время был получен обширный экспериментальный материал по электрохимическим и химическим свойствам хемосорбционных слоев на металлах. При этом были использованы измерения адсорбционных потенциалов, применены радиоактивные индикаторы и другие методы, позволяющие определить влияние адсорбционных слоев на кинетику электродных процессов. Так, например, было установлено, что адсорбция йода на платине сопровождается значительным проникновением его в глубь металла. Поскольку связь между металлом и адсорбированными атомами имеет дипольный характер, образование атомных слоев приводит к нарушению строения двойного электрического слоя вплоть до изменения знака потенциала. Характерно также заметное снижение емкости двойного слоя, вызванное созданием адсорбционных слоев. [c.348]

Потенциометрический метод выгодно отличается от адсорбционных методов, метода радиоактивных индикаторов и ряда других , в которых измерения проводятся или в условиях, исключающих возможность воспроизводства реагирующих веществ иа поверхности катализатора (адсорбционные методы), или заключения делаются на основании состава продуктов реакции (метод радиоактивных индикаторов, химический анализ). [c.194]

Y . Одновременное измерение адсорбции радиоактивных катионов и анионов позволяет определить потенциал нулевого заряда [275, 285], Адсорбционные свойства s отличались от свойств других упомянутых катионов, [c.500]

Адсорбционный метод применяется и для определения истинной поверхности металла до и после шлифования. С этой целью измеряемая поверхность приводится в соприкосновение с раствором, содержащим. меченые катионы другого металла. В результате обмена между металлом и раствором поверхность приобретает радиоактивность, измерение которой позволяет вычислить величину удельной поверхности металла. Этим путем было найдено, например, что истинная поверхность металлов составляет примерно 2,5 см на 1 сл1 видимой поверхности. При шлифовании истинная поверхность уменьшается до 1,7 см . [c.194]

Под высокими анодными потенциалами здесь подразумевается область потенциалов, превышающих значение обратимого кислородного потенциала. Адсорбционные явления при этих потенциалах носят явно выраженный необратимый характер, что делает невозможным использование рассмотренных выше термодинамических соотношений. Прямые радиохимические измерения адсорбции ионов при высоких анодных потенциалах проведены путем определения радиоактивности после извлечения электрода из раствора и промывки. Использовались также такие косвенные методы, как измерения дифференциальной емкости и импульсные методы. [c.89]

Диск вынимают пинцетом нз раствора, промывают, последовательно погружая его на 1—2 сек в два сосуда (объемом 100 мл), заполненных свободной от радиоактивности 4 М соляной кислотой, сушат и измеряют активность на торцевом счетчике, отфильтровывая излучение алюминиевым экраном. Погружение диска в активный раствор и измерение активности адсорбированного 2г + повторяют до установления адсорбционного равновесия. [c.127]

Б ряде работ радиоактивные изотопы были успешно применены к изучению поверхностей и адсорбционных явлений. Эти исследования велись в разных направлениях измерение истинных величин поверхностей и их адсорбционной способности, выяснение механизма адсорбции и ее течения в области очень малых концентраций, испытание адсорбентов и проч. [c.276]

Так как последний находится в ряде напряжений между водородом и благородными металлами, то на активных местах поверхности происходит обмен ионов Н+ ва ионы платины. Величину этой адсорбционно-активной поверхности можно найти путем измерения приобретенной ею радиоактивности. Она оказала,сь равной 4—6% от геометрической, но увеличивается при шлифовании до 2 см и при тщательной полировке даже до 17 см на 1 см геометрической поверхности [90]. [c.278]

Радиоактивный метод измерения адсорбции основан иа уста-новленпп адсорбционного равновеспя между адсорбентом п раствором, в котором находится меченый адсорбтнв. Пользуясь тем, что малое колпчество радпоактивного вещества легко измеряется, величину адсорбции можно определить по убыли его в растворе илп по наличию пепосредственно на адсорбенте. [c.125]

Поверхностный потенциал измеряют двумя различными методами. В первом используют ионизационный, во втором — вибрационный воздушный электрод, нредложенный Зисманом и Джа-мипсом [14]. Последний метод благодаря развитию электроники получил в настоящее время широкое распространение. Первый метод был впервые использован Шульманом и Райдилом [15]. Они определяли поверхностный потенциал путем измерения электродвижущей силы элемента, ячейки которого были разделены межфазной границей вода — воздух, покрытой адсорбционным слоем. Воздушным электродом обычно служит металлический стержень, нанример из цинка, на поверхности которого осаждено радиоактивное вещество типа полония. Полоний ионизирует воздух, и последний становится проводящим. [c.281]

Хемосорбция меченой окиси углерода СО (xv =5730 г., энергия р-частиц 0,156 МэВ) исследовалась на платиновом, родиевом, никелевом и окиснохромовом катализаторах [170, 171]. Хьюджес и др. [170] использовали радиоактивную смесь газов в потоке газа-носителя гелия. Этот метод очень напоминает способ, описанный в предыдущем разделе, только в данном случае концентрация адсорбируемого газа контролируется радиохимически. Для рассматриваемых целей, т. е. для количественных адсорбционных измерений, едва ли имеет смысл применять меченую окись углерода. [c.357]

Первый метод применим только к изучению силыю адсорбирующихся ионов и молекул, когда адсорбционные измерения можно проводить в сильно разбавленных растворах, в которых количество адсорбированных молекул сравнимо с полным количеством растворенных молекул адсорбата. В случае радиоактивного иодида концентрация обычно составляет 10 М [274, 275]. В других случаях, например при изучении адсорбции ионов Си, Ag, Au, In, Sb и Zn, концентрации находятся в пределах 10" - 10 % [276]. Количество адсорбированных ионов лежит между Ю и 10 на I см . Равновесие устанавливается за столь малое время, как 3 мин [276]. [c.500]

При изучении адсорбции органических веществ на твердых электродах возникает целый ряд экспериментальных трудностей по сравнению с измерениями на жидких электродах. Так, капиллярный электрометр, который является одним иэ основных инструментов измерения адсорбции на жидких металлах, не может быть использован для адсорбционных измерений на твердых поверхностях. Измерения пограничного импеданса, которые дают количественную информацию о состоянии поверхности жидкого электрода, в силу ряда причин имеют ограниченную применимость в случае некоторых твердых электродов (например, металлов платиновой группы). Количественное изучение адсорбции органических соединений на твердых металлах стало возможным после разработки метода радиоактивных индикаторов, импульсных потенциоста-тического, гальваностатического и других методов. Однако и в настоящее время адсорбционные измерения на твердых металлах могут быть выполнены с меньшей точностью, чем в случае ртутного электрода. Это связано как с ограниченными возможностями применяемых методов, так и со спецификой твердых поверхностей. [c.142]

Автором [38] описана схема анализа радиоактивно меченных производных липидов методами ХТС, колоночной хроматографии и хроматографии на бумаге. Смеси жирных спиртов, моно- и диглицеридов и других ацетилируе-мых липидов обрабатывают радиоактивным ацетангидридом и ацетильные производные фракционируют на отдельные классы соединений методом адсорбционной хроматографии на пластинах или на колонках с силикагелем. Количественное соотношение классов ацетилированных липидов определяют, проводя радиометрию элюатов. 1<аждую такую группу соединений можно подвергнуть дальнейшему разделению на силиконизованной бумаге. Количественный промер хроматограммы на бумаге радиоактивных производных липидов осуществляют проточным пропорциональным счетчиком, снабженным приспособлениями для автоматического перемещения полос бумаги и регистрации результатов измерений. [c.75]

Л. Н. Теренин и его ученики успешно применяют оптические методы для решения многих проблем катализа. А. Н. Фрумкин разработал совершенный электрохимический метод изучения адсорбции газов и структуры поверхности металлов. А. В. Фрост, Д. П. Добычин, П. Д. Данков и др. для изучения механизма реакции гидрогенизации этилена пользовались измерением электропроводности катализатора во время реакции. О. И. Лейпунский и А. В. Ривдель исполъзовали изменение разности контактных потенциалов для выяснения природы активированной адсорбции. Для изучения ориентации молекул в адсорбционном слое на твердых контактах А, X. Борк воспользовался точными кинетическими исследованиями. С. 3. Рогинский и И. Е. Брежнева для изучения поверхности твердых контактов и происходящих на них процессов воспользовались омечеными атомами, применяя искусственные радиоактивные изотопы. Рентгенографическое исследование влияния параметров решетки и размеров первичных кристаллов на активность и избирательность действия катализаторов, а также рентгеновский анализ промышленных катализаторов проводили А. М. Рубинштейн, Г. С. Жданов, В. П. Котов и Г. Д. Любарский. Исследование поверхностных слоев методом дифракции быстрых электронов в течение нескольких лет ведет 3. Г. Пинскер. Электронномикроскопические исследования катализаторов проводят А. Б. Шехтер, С. 3, Рогинский и др. В последние годы для изучения катализаторов начали применять термический анализ. [c.11]

Следует заметить, что эти расчеты не всегда являются корректными, поскольку изменение коррозионного тока может зависеть не только от степени покрытия поверхности, но и от изменения скорости процесса на открытой поверхности как будет показано ниже, адсорбция органических веществ часто изменяет константу скорости реакции к, адсорбционный потенциал о] , а через него заряд поверхности, что совершенно не учитывается в уравнениях для расчета степени заполнения поверхности. Это приводит к расхождению результатов, получаемых разными методами. Однако в некоторых случаях различия в степенях заполнения поверхности органическими веществами, рассчитанные из кинетических характеристик и по данным прямых измерений количества адсорбированного вещества, например радиоактивными индикаторами, совпадают. Такие случаи наблюдал Багоцкий с сотр. [78] при исследовании адсорбции высших алифатических спиртов и спиртов изо-строения на гладком платиновом электроде. При строгих количественных расчетах необходимо учитывать изменение со степенью заполнения как константы скорости реакций к, так и )1-по-тенциалы. В первом приближении можно считать, что в области средних заполнений [c.142]

Использование емкостных измерений, измерений с применением радиоактивных индикаторов и некторых других методов изучения адсор бции на твердых электродах [7] привело к дальнейшему развитию адсорбционной теории действия ингибиторов. Однако прямое, более или менее точное, количественное определение адсорбции на поверхностях твердых корродирующих металлов оказалось связанным со значительными 1методическими трудн-остями, обусловленными (неоднородностью и шероховатостью поверхности таких металлов и постоянным ее обновлением в П роцессе коррозии. Серьезным ерепятстБием при емкостных измерениях являлось и то обстоятельство, что мно.гие твердые металлы, в отличие от ртути, оказались достаточно хорошо- поляризующимися лишь в сравнительно узком интервале потенциалов, либо вообще не обладали таким свойством. [c.28]

Некоторые другие методы. В [104] исследовалось электрокинетическое поведение платины при различных потенциалах в разбавленных растворах по отклонению Pi/Pt-проволочки в электрическом поле. В [105, 106] предложен метод изучения поверхностных свойств металлов, основанный на измерениях силового барьера, препятствующего контакту поляризованных металлических нитей в растворе электролита. Эти два метода показывают, что на платине в достаточно разбавленных растворах существует диффузный ДЭС. В [107— 114] определялись потенциалы и токи при непрерывной зачистке платиновых электродов в растворах электролитов. Устанавливающиеся при зачистке потенциалы или потенциалы, при которых ток во время зачистки равен нулю, нельзя истолковывать как потенциалы нулевого заряда ДЭС. При условии, что во время зачистки не нарушается адсорбционное равновесие и сохраняется постоянным pH, эти потенциалы следует трактовать, как потенциалы нулевого полного заряда [115, 116]. Ионная адсорбция влияет на эстанс электрода, как это показано Гохштейном [117]. Однако на платиновых металлах эстанс в присутствии ионов разной природы пока детально не изучался. Предприняты попытки изучения состояния поверхности платины по смачиваемости [118—121], по зависимости фрикционных свойств электрода от потенциала [122], по удлинению платиновой нити [123], методом погружения электрода в раствор [124], методом временно-областной рефлектометрии [125]. Неоднократно проводились измерения емкости двойного электрического слоя на платине [126—138], причем очень часто этот метод применялся для области высоких анодных потенциалов (соответствующие ссылки можно найти в [133, 134]). Результаты определения потенциала нулевого заряда ДЭС [130—132] на платине по минимуму емкости в разбавленных сульфатных и перхлоратных растворах находятся в согласии с данными, полученными методом адсорбционных кривых и радиоактивных индикаторов. Причины существенно более анодных значений [c.61]

Перед измерениями скважина тщательно промывается. Для активации растворов применяют радиоактивные изотопы, растворяющиеся в применяемой жидкости. Изотопы должны распадаться с испусканием достаточно жесткого гамма-излучения и характеризоваться относительно небольщими периодами полураспада, а также должны обладать необходимыми адсорбционными свойствами. В нашей стране для этого применяют изотопы цинка, железа и иода. Концентрация радиоактивных изотопов в активированной жидкости не должна превышать величины, при которой его удельная радиоактивность равна одному мкюри/мз. [c.25]

Наконец, адсорбционная природа активирующего влияния СГ может быть проверена непосредственным измерением количества адсорбированных ионов СГ на губчатом хроме с сильно развитой поверхностью. Количестро адсорбированных ионов СГ определялось по уменьшению радиоактивности раствора, содержащего изотоп СР . Из рис. VI,49 [62] видно, насколько сильно уменьшается адсорбция СГ при достаточно большой добавке S0 . [c.245]

Оба радиоактивных изотопа обладают чрезвычайно мягким р-излучением (Ямако трития = 0,0185 Мэв макс—углерода-14 = 0,156 Мэв), которое может поглощаться уже очень тонкими слоями (толщина полуослаб-ления ( 1/2 трития < 0,2 мг/см , толщина полуослабления углерода-14 = = 2,7 мг/см у, поэтому работа с ними связана с известными трудностями. Для преодоления последних разработаны различные методы измерения, которые (особенно для трития) требуют затраты значительного времени и труда. В то время как измерения с веществами, меченными углеродом-14, можно проводить с торцовым счетчиком, для трития этот метод неприменим. При определениях активности малоактивных соединений, меченных тритием или углеродом-14, необходимо исключать поглощение излучения, вызванное слоем воздуха между образцом и окошком счетчика, а также и самим окошком. В этом случае активности твердых или малолетучих жидких проб можно измерять в 2я- или 4я-проточных счетчиках, поэтому из всех адсорбционных эффектов приходится считаться только с самопоглощением. Непременным условием воспроизводимости результатов является одинаковая толщина слоя и поверхность препарата. Для измерения твердых и жидких соединений используются также сцинтилляционные счетчики. При этом выход по счету значительно выше, чем в 2л-счетчике в сцинтилляционных счетчиках исследуемый материал находится в растворенном или суспендированном состоянии и самопоглощение отсутствует. Несмотря на наличие в настоящее время большого числа сцинтилляционных систем, состоящих из сцинтиллятора, растворителя для меченого вещества и (в случае необходимости) преобразователя длин волн, этот метод остается в значительной мере специфичным, зависящим от природы вещества [3]. Идеальным является такой метод, который позволяет измерять любые воспроизводимые образцы, независимо от вида меченого соединения. Подобным методом является измерение газа (например, СО5) в ионизационной камере [4—6] счетчиком Гейгера—Мюллера и пропорциональным счетчиком [7, 8]. Перевод вещества в СОз можно провести методами классического элементарного анализа или сжиганием по Ван Слайку [9, 10]. [c.426]

Существуют, впрочем, случаи, к числу которых принадлежит и граница вода—воздух, когда поверхность раздела непроницаема для любых ионов. Между водой и воздухом, таким образом, не может быть термодинамического равновесия, и адсорбционные потенциалы (см. поверхностные скачки потенциалов в гл. II и III) сохраняют постоянные значения. Обычный метод измерения скачков потенциала посредством радиоактивного воздушного электрода не вызывает заметных нарушений адсорбционных потенциалов газовые ионы есьма малочисленны и притягиваются к воде зеркальными силами, так что в воздухе не может образоваться двойной слой, который компенсировал бы двойной слой, образованный в воде дипольными молекулами поверхностной плёнки. [c.535]

Пассивирующее действие галоидов выражается в резком замедлении анодной реакции — ионизации железа. Как и в случае пассивации железа кислородом, здесь происходит образование адсорбционного химического соединения железа с галоидом, вытесняющим с поверхности другие адсорбированные частицы [293, 293а]. При этом происходит уменьшение емкости электрода, измеренной с помощью переменного тока. Как показывают определения, проведенные с помощью радиоактивного индикатора, адсорбированное количество галоида прп этом остается [c.146]

Для количественного определения липидов, разделенных методом ТСХ, были также использованы все известные методы измерения радиоактивности (см. т. 1, гл. XI, разд. 6). Казангидр. [288] разработали полуавтоматический скребок для снятия зон с адсорбционных слоев, а Снайдер и Кимбл [289], а также Фос-сльен и др. [290] — автоматические скребки для определения содержания радиоактивных липидов. Эти приспособления рассмотрены в т. 1, гл. V, разд. 5. Фоссльен [291] описал автоматический прибор для экстракции образцов и нанесения пятен при исследовании липидов. [c.101]

Третий возможный путь образования электрических двойных слоев, это — ориентация в поверхностных слоях дипольных моле-кул происходящая так, что одни одноименно заряженные концы их обращаются к поверхности, а другие — внутрь фазы. Первый двойной слой, образовавшийся таким путем, имеет толщину, не превышающую диаметра молекулы, однако этот слой может индуцировать возникновение диффузных двойных слоев по обе стороны границы раздела. Понятно, что потенциал такого рода трудно практически отличить от адсорбционного потенциала. Для того чтобы фазовые поверхностные потенциалы можно было обнаружить и измерить (а с практической точки зрения — и для того, чтобы они могли возникнуть), обе фазы должны обладать проводимостью, что означает (в широком смысле слова), что в них в заметной степени должно быть возможно перемещение заряженных частиц — положительных и отрицагель 1ЫХ ионов или свободных электронов. Так как воздух в обычных условиях является непроводником, то для измерения поверхностного потенциала его необходимо предварительно ионизировать. Это обычно достигается покрытием электрода, находящегося в воздухе, радиоактивным веществом. Для измерения применяется элемент, состоящий из каломельного электрода, или электрода Ag/Ag l, соединенного с потенциометром и погруженного в жидкую подкладку. Воздушный электрод, соединенный с электрометром, может перемещаться над поверхностью, что позволяет измерять электродвижущую силу элемента в каждой точке поверхности. Очевидно, что эта электродвижущая сила имеет для чистой поверхности жидкости и для поверхности, покрытой монослоем, различные значения и разность между ними определяется как поверхностный потенциал монослоя. [c.275]

Концентрация свинца в растворе может быть определена простым химическим анализом, а обе концентрации ТЬВ из измерений первоначальной радиоактивности раствора и уменьшения ее после взбалтывания с исследуемым осадком. Из этих данных вычисляется число ионов находящихся на адсорбционной поверхности. На основании данных о плотности PbS04 легко вычислить, что каждый ион РЬ++ занимает на поверхности кристалла площадку в см, так что общая величина поверхности порошка равна числу ионов РЬ++ на ней, умноженному на последнее число. [c.277]

Очевидно, что с этой точки зрения изучение адсорбции должно быть продолжено в область возможно меньших давлений (или концентраций) адсорбируемого вещества. Обычные аналитические методы не позволяют итти очень далеко в этом направлении. Гораздо большие возможности открываются при изучении адсорбции радиоактивных веществ или веществ, меченных радиоактивными изотопами. Огромная чувствительность радиоактивных измерений позволяет получать адсорбционные изотермы вплоть до концентраций в 10 г/см и ниже. [c.279]

A. Н. Фрумкиным (одновременно с Г. Гюйо во Франции) был предложен метод радиоактивного зонда, существенно дополнивший метод вертикальной струи Конрика для измерения адсорбционных потенциалов на границе раствор/воздух. Сопоставление адсорбционных скачков потенциала на границах раздела раствор/воздух и раствор/ртуть вскрыло значение гидратации ионов в явлениях адсорбции, значение ориентации адсорбированных органических молекул, а также роль специфического взаимодействия определенных атомов в адсорбированной молекуле или ионе с поверхностью ртути. [c.164]

В настояш,ее время использование радиоактивных изотопов позволило распространить адсорбционный метод и на случай гладких электродов. В работах Н. А. Балашовой и В. Е. Казаринова этот метод был использован для систематического изучения адсорбции неорганических катионов и анионов на поверхности платинового электрода. При этом была обнаружена исключительно высокая адсорбция некоторых катионов, в частности кадмия и таллия, ранее предсказанная на основании измерений адсорбционных сдвигов иотенц1Шла (А. Д. Обручева). [c.168]