Реакции радиационно-химические в газах

Радиационно-химические реакции в газах [c.210]

При исследовании многих радиационно-химических реакций, в газовой фазе сделано важное наблюдение, согласно которому присутствие инертного газа часто не оказывает влияния на величину MIN даже если парциальное давление инертного газа. столь велико, что большая часть ионизации должна происходить в нем, а не в реагирующем веществе [6]. Так, на разложение воды и двуокиси углерода и на полимеризацию ацетилена не влияет присутствие азота или ксенона под значительным давлением. Здесь возможны различные объяснения. Линд с сотрудниками считают, что образуются смешанные сольватные оболочки. В тех случаях, когда инертный газ В имеет более высокий потенциал ионизации 1ц, чем потенциал реагирующего вещества А (/а), может происходить перенос заряда к реагенту [7] [c.54]

Радиационно-химические газофазные процессы. Действие ионизирующих излучений на газы приводит к таким процессам, как ионизация, образование отрицательного иона, перезарядка частиц, мономолекулярные превращения первичных ионов, бимолекулярные ион-мо-лекулярные реакции и нейтрализация ионов [17]. Подобные же элементарные процессы могут протекать и под воздействием электрического разряда, коротковолнового ультрафиолетового излучения и др. Однако радиационное воздействие имеет особенности, позволяющие создать промышленные технологические процессы. [c.182]

К ионным реакциям относятся также радиационно-химические процессы, вызываемые действием рентгеновских а- и р-излучений. Возникновение таких реакций обусловливается способностью излучений ионизировать и возбуждать молекулы вещества, т. е. приводить к образованию активных частиц. Радиационно-химические реакции имеют небольшую величину энергии активации и протекают сравнительно легко даже при очень низких температурах (ниже 373 К).-В отличие от обычных реакций их скорость мало зависит от температуры, но зависит от агрегатного состояния вещества. Обычно в газе эти реакции происходят с большим выходом, чем в жидком и твердом состояниях, что связано с более быстрым рассеиванием энергии в конденсированной среде. [c.199]

Радиационно-химические реакции в газах. Механизм радиационных реакций, происходящих в газах, не осложнен рядом специфич. эффектов, присущих конденсированным фазам, и изучен сравнительно хорошо. Относительная роль Р.-х. р. с участием ионов и с участием возбужденных молекул зависит от химич. природы реагирующих молекул. В случае образовапия озона существенное значение имеет реакция [c.213]

В этой главе мы опишем вкратце и в общем виде химические эффекты, вызываемые ионизирующими излучениями в газах и конденсированных системах. При этом мы приведем для иллюстрации несколько примеров радиационно-химических реакций. [c.51]

Газы космоса На, Н. Не СО, радикалы СН, СНг, ОН и другие, ионизированные атомы элементов Ne, N. Аг Газы космоса образовались в результате ядерных, радиационно-химических и химических реакций [c.253]

Радиационно-химические реакции в газах........426 [c.213]

Предлагаемый читателям вводный курс может служить базой для последующего, более глубокого ознакомления как с кинетикой реакций в газах и в растворах, так и с кинетикой биохимических, фотохимических, радиационно-химических, плазменных процессов, экологически значимых атмосферных и океанических превращений и т.п. [c.6]

РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ В ГАЗАХ [c.51]

Радиационно-химические реакции в газах 53 НОЙ При нейтрализации заряда [c.53]

В. Л. Тальрозе осуществил серию исследований кинетики ионно-молекулярных реакций, в результате которых установил в 1957 правило последовательности ионных стадий сложных радиационно-химических превращений в газах. [c.688]

При радиолизе уксусной кислоты [24] присутствие Оз не влияет на радиационно-химический выход суммы продуктов, 6 = 6. Однако в присутствии Оа меняется состав продуктов кроме ацетона и углекислого газа появляются формальдегид, гидроперекись, перекись, перекись водорода и надуксусная кислота. Образование этих продуктов легко объяснить, если допустить образование радикалов СНдСО, СНд, ОН и СООН и учесть реакции их взаимодействия с Оз и друг с другом. [c.198]

Действие ионизирующего излучения на газы представляет значительный интерес прежде всего с точки зрения выяснения общих закономерностей радиационно-химических превращений. Методы исследования процессов, происходящих в газах, и особенности механизма этих процессов позволяют получить прямые экспериментальные данные о реакциях, в которых участвуют ионы. К числу таких реакций относятся 1) ионизация 2) образование отрицательного иона 3) процесс перезарядки 4) мономолекулярное превращение первичных ионов 5) бимолекулярная ион-молекулярная реакция 6) нейтрализация. [c.53]

Основные научные работы связаны с изучением кинетики химических реакций, протекающих под действием различных физических факторов, особенно излучений, и с применением физических методов исследования в химии, в частности масс-спектрометрии для исследования реакций свободных радикалов и ионов. Обнаружил (1952) реакции органических ионов с молекулами в газовой фазе. Показал (1959), что отсутствие энергии активации — основная черта ионно-молекулярных реакций, за исключением тех, которые протекают с изменением орбитальной симметрии. Открыл (1959) ион ме-тония. Ввел (1957) правило последовательности ионных стадий сложных радиационно-химических превращений в газах ионизация — ионно-молекулярные реакции — рекомбинация заряженных частиц. Создал (1969) первый химический [c.482]

Дозиметры этой группы служат для измерения количеств выделяющихся в качестве конечных продуктов газов, которые образуются при радиационно-химических реакциях. Известная система этой группы работает с NgO. [c.395]

По своей природе радиационно-химические процессы могут быть как гомогенными, так и гетерогенными. Для проведения гетерогенных прог ссов необходимо обеспечить эффективный контакт фаз, например Щ1спергированием одного реагента в другом. Таким образом, гетерогенные радиационно-химические процессы представляют собой массообменные процессы, осложненные химической реакцией, т.е. это хемосорбционные процессы, протекающие под воздействием ионизирующих излучений. На практике в различной степени встречаются все виды фазовых контактов газ-жидкость (51%), газ-твердое тело (38%), жидкость-твердое тело (8%) жидкость-жидкость (3%) [34]. [c.191]

В последние годы интенсивно изучаются свойства туманов, образующихся в процессе радиационно-химических реакций. Исследуемый газ облучают быстрыми электронами со средней энергией 112 кэв и интенсивностью до 100 мка в латунном реакторе емкостью 2 л. В реактор направляют пучок света, который, проходя через слой тумана, попадает на фотоэлемент. С помощью гальванометра регистрируется фототок, причем степень ослабления этого фототока характеризует интенсивность образования тумана. Весовым методом (путем осаждения капель на фильтре) определяют весовую концентрацию тумана дисперсность тумана и его электрические свойства исследуют в конденсаторе Милликена. [c.254]

Из этих данных, однако, не следует делать вывод о том, что вообще ионно-молекулярные реакции не имеют потенциального барьера и во всех случаях не требуют энергии активации. Ионно-молекулярные реакции, имеющие энергию активации, могут не наблюдаться в масс-спектрометрах, так как происходят в одном из 10 и более соударений (в зависимости от величины энергии активации), и поэтому могут быть не замечены. Однако это не значит, что вообще они не играют роли в радиационно-химических процессах, происходящих в газах при давлениях, существенно превышающих 10" [c.87]

Исследование действия -излучения на растворы перхлората и сульфата церия проводилось в растворах соответствующей соли в 0,8 н. растворах хлорной или серной кислоты. Исходная концентрация четырехвалентно-гоцерия в растворах составляла 2,5—3- 10 М. При действииу-излучения на растворы перхлората и сульфата церия происходит восстановление четырехвалентного церия до трехвалентного. При этом наблюдается линейная зависимость количества восстановившегося Се (IV) от времени действия излучения (количества поглощенной энергии). При достаточно длительном воздействии излучения практически весь Се (IV) восстанавливается до Се (III). Исследовалась зависимость выхода реакции радиационно-химического восстановления четырехвалентного перхлората церия от природы насыщающего раствор газа. [c.38]

Выходы радиационно-химических реакций принято обозначать через G эта величина отвечает количеству молекул, претерпевших изменение или образовавшихся вновь на каждые 100 эв энергии, поглощенной системой. Для определения величины G используют весь арсенал спектральных методов анализа, газо-жидкост-ной термохроматографии, причем исследуют образец до и после его облучения. Применяют и другие современные методы анализа. [c.166]

Элементарные процессы, происходящие при оброзоващш (17 нов и возбужденных частиц в их реакциях с молег лами в иошкш источнике масс-спектрометра, являются вместе с тем важными элементарными реакциями радиационной химии, химии высоких температур, химии электроразрядной плазмы и космохимии. Поэтому метод масс-спектрометрии может применяться для непрерывного определения состава жидкостей и газов в технологических системах, в том числе в химических реакциях, процессах получения полупроводниковых материалов и тонких пленок [36]. [c.141]

В ранний период исследований для объяснения повышенных радиационных выходов предполагалось, что в радиационно-химических реакциях значительную роль играют ионные кластеры, т. е. ионы, окруженные нейтральными молекулами, удерживаемыми вблизи иона ион-дипольными силами. Несмотря на то, что в газах действительно были обнаружены такие ионные кластеры [971], образование которых особенно ярко выражено в случае молекул с постоянным дипольным моментом, их влияние на направление и выход продуктов радиационно-химических реакций, по-видимому, мало. Это срязано, прежде всего, с тем, что, как теперь хорошо известно, экзотермические бимолекулярные ионно-молекулярные реакции [c.374]

Технология получения алкансульфонатов. По технологии у реакции сульфохлорирования имеется много сходства с жидкофазным радикально-цепным хлорированием парафинов (глава 2). Процесс осуществляют главным образом фотохимическим способом в колонных аппаратах, снабженных по всей высоте устройствами для облучения смеси ртутно-кварцевыми лампами. Проверен и радиационно-химический метод с 7-облучением источником °Со. При непрерывном производстве часто применяют единичную барботажную колонну, хотя из-за развития обратного перемешивания при барботировании газа в таком аппарате несколько ухудшается состав реакционной смеси. Предложено проводить процесс и в каскаде барботажных аппаратов или в секционированной колонне с тарелками. [c.326]

При изучении возможности проведения радиационно-химического синтеза сераорганических соединений растворы элементарной и связанной серы в галоидалки-лах облучались-[-излучением Со и реакционные смеси исследовались методами газо-жидкостной хроматографии амнеро-, потенциометрии и полярографии. Найдено, что основными продуктами радиационно-химической реакции элементарной серы с галоидалкилами являются сероводород, меркаптаны, дисульфиды и серусодержащие высокомолекулярные соединения. Выяснено, что повышение температуры от 1 омнат-ной до 100° не оказывает существенного влияния на выход дисульфидов и меркапта-,нов. Максимальный выход меркаптанов наблюдался в системе, содержащей сероуглерод. Таблиц 1. Иллюстраций 2. Библиографий 7. [c.611]

Галогеносодержащие соли. Действие у-излучения Со ° на порошкообразный безводный хлорид бария исследовали С. В. Стародубцев и И. М. Блаунштейн 32]. Продуктом радиолиза был молекулярный хлор, радиационно-химический выход которого по порядку величины составлял 10 молекул/100 эв и уменьшался с увеличением дозы. Полное количество газа, образовавшегося в облученных образцах, определялось путем экстраполяции кривых зависимости газовыделения от величины средней поверхности частиц каждой фракции к нулевым размерам частиц. Такая методика позволила избежать нагревания образцов с целью освобождения образовавшегося газа тем самым, в известной мере удавалось предотвратить протекание разнообразных вторичных реакций. [c.302]

Измерение потенциала в системе во время ее облучения рентгеновскими лучами представляет, при большой мощности дозы, определенные трудности, связанные с помехами, вызываемыми действием высоковольтных установок. При небольшой интенсивности такие измерения производились Луазелером [1 ] в облучаемых растворах метиленового голубого. Поставленная задача заключалась в разработке методики измерения потенциала системы во время действия излучения при непрерывном перемешивании, в атмосфере определенного газа, и в установлении соответствия между значением потенциала и соотношением количеств окисленной и восстановленной форм в облученном растворе. Для решения этой задачи целесообразно выбрать достаточно простую систему, в которой возможности радиа-циопио-химических превращений ограничены, как нанример, раствор соли, в котором только один ион чувствителен к действию радиации и все радиационно-химические реакции сводятся к изменению его окислительновосстановительного состояния. Такой системой, хорошо изученной как в электрохимическом, так и в радиационно-химическом отношении, является раствор сернокислой закиси железа в серной кислоте. В этом растворе основным превращением под действием излучения является переход двухвалентного железа в трехвалентное. [c.71]

В настоящей работе сделана попытка получить полный баланс между образующимися продуктами окислепия и потребленным кислородом. С этой цепью жидкая фаза анализировалась на перекисные соединения, альдегиды и кетоны, а выделяющийся газ на водород, окись углерода, метан и углекислый газ. В первую очередь нас иптересовало образование первичных продуктов радиационно-химических реакций в самом начале дей- [c.175]

Непосредственное исследование кинетики взаимодействия короткоживущих частиц с различными акцепторами стало возможно только с появлением в практике радиа- ционной химии метода импульсного радиолиза. В качестве источника излучения в этом случае используется импульсный электронный ускоритель с длительностью импульса 10 —10 сек и дозой в импульсе до 1 Мрад. При этом в растворе за очень короткое время создаются относительно высокие (до 10 молъ/ л) концентрации промежуточных частиц. Далее их превращения могут регистрироваться каким-либо быстрым физическим методом спектроскопическим, электрическим и т. п. Таким образом, метод импульсного радиолиза сочетает возможности быстрого инициирования и непосредственного наблюдения во времени интересующей экспериментатора реакции. При этом использование большого набора рабочих растворов позволяет охватить сразу определенную область варьируемых параметров изучаемой системы — pH, концентраций добавок, состава насыщающего газа, мощностей доз, температуры и т. д. Достигаемое в результате этого ускорение перебора всех возможных вариантов позволяет быстрее установить оптимальные условия протекания радиационно-химического процесса. [c.45]

Одной из первцх наблюдаемых радиационно-химических реакций было действие излучения радия на воду. В 1901 г. Кюри и Дебьерн нашли, что из солей радия, содержащих кристаллизационную воду, постоянно выделяется газ, а Гизель (1902 г.) наблюдал выделение газа из водяного раствора бромида радия. Затем Рамзай и Содди (1903 г.) показали, что испускаемый газ является смесью водорода и кислорода. Это привело Камерона и Рамзая (1907 г.) к гипотезе, что действие излучения может быть подобно электрическому разложению воды. Однако в других случаях такая аналогия не имела места, например, попытка выделить медь из сернокислого раствора действием а-частиц, испускаемых радоном, была безуспешной. Количественные данные о разложении воды, опубликованные Рамзаем и Содди, были использованы Брэггом (1907 г.) для первого сравнения между химическим и ионизирующим действием а-частиц. Брэгг подсчитал, что число разложенных молекул воды приблизительно равно числу ионов, создаваемых излучением в воздухе. Три года спустя Мария Кюри предположила, что первичное действие ионизирующего излучения большой энергии на любые вещества заключается в образовании ионов, которое предшествует химическому превращению. [c.9]

Ионный выход M/N как мера радиационно-химического выхода в газах использовался для реакций в жидкостях, хотя в этом случае величина N (число образовавшихся ионов) оставалась неизвестной. Ее можно было бы рассчитать, определив значение W, но, поскольку для жидкостей таких определений не было сделано, W приняли равной 32,5 эв (энергия, необходимая на образование пары ионов в газах). Другой путь оценки выходов продуктов реакции под облучением заключается в прямом измерении количества молекул G, претерпевших изменение при поглощении данной системой энергии 100 эв. Таким образом, G (X) определяет число молекул вещества X, образовавшихся в результате радиационно-химических реакций, при поглощении системой 100 эв энергии излучения. Запись G (— V) относится к случаю разложения молекул G вещества Y под облуче-нием. Иногда рядом со знаком G пишут символ излучения, которое было использовано в опытах, например, для случая а-частиц, запись будет выглядеть следующим образом G X). [c.12]

В предыдущих главах говорилось об ионах и возбу>вденных молекулах как о первой стадии взаимодействия излучения с веществом. Их количество прямо пропорционально поглощенной дозе, а для большинства газов число ионов и ионизованных молекул, возникших под действием излучения, одинаково [1 ]. В дальнейшем первичные продукты разрушаются и (или) взаимодействуют с окружающими молекулами. В результате этих процессов образуются свободные радикалы, которые определяют большинство радиационно-химических реакций. Следующая, шестая глава целиком посвящена свободным радикалам, а в данном разделе будут описываться только их предшественники — ионы и возбужденные молекулы. [c.114]

Исторически одним из первых радиационно-химических процессов, который был детально изучен, явилось выделение газов из растворов, содержащих радий. Сначала было показано, что а-частицы разлагают воду на водород н кислород, частично остающийся в растворе в форме перекиси водорода. Если раствор аэрирован, то выход перекиси водорода увеличивается. При облучении у-квантами аэрированных растворов выход перекиси очень мал по сравнению с облучением воды, свободной от кислорода в закрытых сосудах. Наблюдения за окислением и восстановлением растворенных веществ позволили в 1914 г. Дебьерну [1] высказать предположение, что образующиеся в воде под влиянием облучения свободные радикалы могут определять химическое действие излучения. Аналогичных идей придерживался Рисс [2], а позднее они были развиты Вейсом [3] и группой ученых, работавших в области радиационной химии согласно Атомному проекту в Соединенных Штатах [4, 5]. Правда, одно время был принят нерадикальный механизм действия излучений, например гипотеза активированной воды [6]. В настоящее время признано, что важнейшими промежуточными продуктами в воде и водных растворах являются свободные радикалы Н- (или другие восстанавливающие частицы, например гидратированный электрон е7< ) и -ОН кроме того, водород и перекись водорода также могут играть определенную роль в радиационно-химических реакциях. Исторический обзор развития теорий радиационных процессов водных растворов дан в работе Харта [7]. [c.209]

Биофотохимия. Жизнь на емле была бы невозможна, если бы не фотохимические процессы. Вероятно, первые соединения — компоненты живой материи — возникли в результате фото- и радиационно-химических реакций. Синтез в растениях углеводов из углекислого газа и воды, имеющий фундаментальное значение для всех живых существ, невозможен без фотохимической реакции. [c.11]

С3О2 + О3 — G2O + GO2+O3 O + O + GO2 — СО, + СО2 в статич. условиях радиационно-химический выход G убыли СО2, т. е. G—со, весьма мал (0,005), т. к. продукты радиолиза эффективно вступают в реакции рекомбинации. В радиационных превращениях углеводородов в газовой фазе важную роль играют ионномолекулярные реакции, к-рые протекают без энергии активации (см., напр., Ионы в газах). В результате [c.214]

Радиоактивное излучение вызывает большое число химических реакций в газах, растворах, твердых веществах. Их обычно объединяют в группу радиационно-химических реакций. Сюда относятся, например, разложение (радиолиз) воды с образованием водорода, пероксида водорода и различных радикалов, вступающих в окислительно-восстановительные реакции с растворенными ветчествами. Радиоактивное излучение вызывает разнообразные радиохимические пренряш.ения различных органических соединений — аминокислот, кис пот, спиртов, эфиров и т.д. Интенсивное радиоактивное излучение вызывает свечение стеклянных трубок и ряд других эффектов в твердых телах. На изучении взаимодействия радиоактивного излучения с веществом основаны различные способы обнаружения и измерения радиоактивности. [c.266]

Продукты взаимодействия излучения большой энергии с данным веществом мало зависят от вида или энергии излучения. Все виды излучений высокой энергии дают качественно одинаковые химические эффекты. Однако излучения разных типов и энергий с разной скоростью теряют свою энергию в веществе, поэтому плотность первичных активных продуктов в треках зависит от вида излучения. Эта зависимость особенно явная в случае ионизации жидкостей, вследствие затруднительности диффузии активных первичных гродуктов из трека. В газах активные продукты относительно лб1,< о покидают треки, и поэтому разные типы излучений обычно не влияют на выход радиационно-химических реакций. [c.327]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология