Изотопный состав элементов

ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ ЭЛЕМЕНТОВ [251—254] [c.70]

Все физико-химические методы определения атомных масс (в том числе метод Канниццаро) дают величину элементной массы. Только для моноизотопных элементов, представленных единственным природным изотопом, элементная масса совпадает с изотопной. Современные точные физические методы установления атомных масс (например, масс-спектрометрия) позволяют получать значения изотопных масс. Поэтому для установления атомной (элементной) массы необходимо еще знать изотопный состав элемента. [c.16]

Изотопный состав элементов подгруппы титана [c.93]

Изотопный состав элементов в их природных соединениях отличается большим постоянством. До недавнего времени при сопоставлении изотопного состава данного элемента для различных природных соединений его и различных их месторождений, а также и сопоставлении с изотопным составом этого элемента, найденного в метеоритах, не было обнаружено различия. Однако в настоящее время с повышением точности эксперимента для некоторых случаев твердо установлены очень небольшие, но измеримые различия. Так, изотоп Ю содержится в кислороде известняков и силикатов в количестве несколько большем, чем в кислороде океанской воды, а изотоп содержится в углероде известняков в большем количестве, чем в углероде атмосферной СОг. Так как различия в содержании изотопов очень малы, то йа атомный вес указанные колебания в изотопном составе влияют слабо. Возможные отклонения от принятого атомного веса не превышают (в единицах атомных весов) для кислорода 0,0001, для [c.47]

Химический элемент может представлять собой совокупность изотопов, т. е. атомов одинаковой химической природы, но имеющих различную массу. Встречающиеся в природе элементы имеют, как правило, установившийся изотопный состав и, таким образом, определенную среднюю атомную массу. Однако в определенных условиях изотопный состав элемента может быть изменен. [c.7]

Термин абсолютная энтропия , часто применяющийся в литературе, имеет условный смысл так, при вычислении О о можно принять во внимание ядерный спин, существование изотопов и други эффекты. Эффект ядерного спина и изотопный состав элементов обычно не принимаются во внимание при вычислении энтропии, так как эти эффекты компенсируются при расчете химических реакций. Энтропия, вычисленная без учета этих эффектов, обычно называется практической энтропией. [c.302]

Гео- и космохронология. Изотопный состав элементов одинаков для всех пород земной коры. Разделение изотопов удается осуществить в технике лишь с большим трудом. В природных условиях процессы разделения изотопов крайне маловероятны. Считается общепринятым фактом, что все сколько-нибудь значительные аномалии в изотопном составе элементов представляют собой следствие протекания ядерных процессов. Впервые отклонения были обнаружены для свинца, выделенного из различных минералов. Затем были найдены аномалии в изотопном составе аргона, стронция и осмия. [c.415]

Надо также учитывать изотопный состав элементов обычная вода, например, содержит И,19% водорода, а тяжелая вода — 20 , ). [c.11]

Например, состав оксида ванадия (II) зависит от температуры и давления кислорода, применяемого при синтезе. Надо также учитывать изотопный состав элементов обычная вода, например, содержит [c.22]

Путем тщательного изучения таких фотографий оказалось возможным точно рассчитывать изотопный состав элементов. Часть полученных подобным образом данных приведена на рис. XVI-8. [c.501]

Различные компоненты одной и той же нефти имеют неодинаковый изотопный состав элементов. Низкокипящие фракции характеризуются облегченным изотопным составом углерода. Начиная с температуры кипения выше 100 °С, при дальнейшем повышении температуры содержание тяжелого стабильного изотопа углерода постепенно снижается, однако выше 450 °С отношение С/ С снова растет. [c.234]

Изменение в системе будет происходить до тех пор, пока полностью не выровняется изотопный состав элемента в веществах, участвующих в обмене. Достижение равновесия не зависит от механизма процессов, приводящих к этому состоянию, поэтому перераспределение изотопов посредством обмена можно рассматривать как своеобразное смешение. Уравнение (10) справедливо для систем, сколь угодно далеких по физико-химическим свойствам от идеальных газов, например, оно справедливо для равнораспределения изотопов в твердом теле и в концентрированных растворах. Это же уравнение определяет величину энтропии перераспределения изотопов между разными положениями внутри молекулы и т. д. [c.14]

В табл. 66 приведены данные об изотопах изотопном составе) некоторых нерадиоактивных элементов. Из таблицы видно, что число изотопов и процентное содержание их может у разных элементов различаться весьма сильно. Первоначально, пока точность определения с помощью масс-спектрографа была еще сравнительно невелика, изотопный состав элементов не обнаруживал различия для разных природных соединений элементов и для различных их месторождений. Позднее небольшие различия в составе все же были обнаружены. В СССР исследования в области изотопного состава проводились В. И. Вернадским, [c.409]

Активационный анализ с применением заряженных частиц характеризуется тем, что для активации используются протоны которые вызывают реакции следующих типов (р, у), (р, п), р, 2п), (р, а), (р, й) и др. дейтроны, под действием которых возможны ядерные реакции ( , р), й, п), й, а), (й, 2 п), с1, t) и др. ядра трития ядра гелия-3 и а-частицы. Ограничением этих методов анализа нефтей, нефтепродуктов является необходимость эффективного теплоотвода от облучаемой пробы во время активации и то, что заряженные частицы не проникают глубоко в пробу. Анализ с активацией заряженными частицами позволяет получить низкий предел обнаружения для легких элементов. С наибольшей эффективностью этот метод можно использовать для исследования поверхностей и тонких слоев. Следует отметить также, что облучение заряженными частицами позволяет установить изотопный состав элемента в тонком слое или небольшом количестве вещества [302]. [c.85]

Зная природный изотопный состав элементов, с которыми чаще всего встречаются в органической химии (табл. 5.1), можно вычислить отношения интенсивностей и массовые числа всех частиц данного элементарного состава. [c.326]

Из приведенного примера видно, что по существу активационный анализ — метод изотопного анализа, так как в результате ядерной реакции на определенном изотопе элемента возникает радиоактивный продукт с характеристической схемой распада. Наведенная активность этого продукта оказывается пропорциональной количеству изотопа, из которого он образуется. Рассчитать полное содержание элемента можно, если известен изотопный состав элемента. Когда же применяется относительный метод, то изотопный состав элементов в стандартах и во всех анализируемых образцах должен быть одинаковым или известным. Изотопный состав элементов периодической системы постоянен в подавляющем большинстве естественных объектов и известен с высокой точностью. Измененный изотопный состав элемента, если его не учесть, может привести к неправильным результатам. С другой стороны, эта особенность активационного анализа в ряде случаев позволяет определять изотопный состав элемента. [c.16]

Са. Атомные веса и изотопный состав элементов. [c.575]

ПРИЛОЖЕНИЕ К ИЗОТОПНЫМ ПРОБЛЕМАМ Са. Атомные веса и изотопный состав элементов [c.612]

Молекулы с разными изотопами одного и того же элемента несколько различаются по своим физическим и химическим свойствам, поэтому при геохимических и биологических процессах происходит некоторое разделение изотопов. Таким образом, изотопный состав элемента в природном образце отражает реакции, которые привели к образованию того или иного соединения образно говоря изотопный состав является летописью природных процессов. Правильная расшифровка изотопных данных может обеспечить исследователей дополнительной информацией о природе и способе образования пород, руд и минералов и дать некоторые сведения о процессах, протекавших многие миллионы лет назад. Но для решения подобных задач требуется привлечение физических и физико-химических методов исследования. Одним из таких методов является изотопный анализ. [c.3]

Метод изотопного разбавления основан на изменении удельной активности при разбавлении. Он применим, если изотопный состав элемента не изменяется при различных химических превращениях, а исходные физико-химические условия, при которых находятся изотопы, идентичны. [c.213]

Обычно изотопный состав элемента одинаков для всех веществ природного происхождения. Поэтому атомные веса, приводимые в обычных таблицах, не меняются. Лишь в нескольких случаях, которые особенно заметны, изотопный состав элементов меняется в зависимости от природного происхождения вследствие различного содержания радиоактивных элементов с более высокими атомными номерами. Для элементов, которые не встречаются в природе, атомный вес также зависит от того, в виде какого изотопа или изотопов их получают в ядерной реакции. В таблицах для таких элементов обычно указывают массу наиболее долгоживущего известного изотопа. [c.35]

Элемент Изотопный состав Элемент Изотопный состав [c.326]

Изотопный эффект. Известно, что нет качественного различия в химическом поведении изотопов. Для большинства целей можно не принимать во внимание также и количественные различия. Почти постоянный изотопный состав элементов в земной коре и трудности разделения изотопов химическими методами указывают на ничтожность изотопного эффекта. Однако изотопы наиболее легких элементов были, по крайней мере частично, разделены химическими методами и измерены изотопные эффекты для некоторых реакций таких элементов. Поэтому, если в. качестве меченых атомов применяются изотопы наиболее легких элементов, следует учитывать изотопный эффект. [c.8]

Изотопный состав элементов, встречающихся в природе, обычно постоянен. Изменение изотопного состава элемента путем добавления какого-либо изотопа к естественной изотопной смеси этого же элемента ведет к мечению элемента. [c.559]

При выполнении обычных химических операций изотопный состав элементов практически не меняется. Поэтому если оказалось, что активность (например, регистрируемая активность) образца равна /, то, зная его весовую удельную активность /уд, легко найти массу образца [c.206]

Ряд крупных проблем, стоящих перед геохимиками, успешно разрешается химическими, физическими и физико-химическими методами. Одним из таких методов изучается изотопный состав элементов, входящих в минералы, живые организмы, растения, природные воды, атмосферу Земли. Этим методом академик А. П. Виноградов с сотрудниками определил время, прошедшее с момента дифференциации земного вещества, когда резко изменились условия накопления радиогенного свинца. По расчетам, выполненным на основании многочисленных определений изотопного состава рудных свинцов, возраст земной коры составляет около 5-10 лет. [c.16]

Должен быть постоянным изотопный состав элементов, в противном случае состав вещества будет различным (например, по массе обычная вода содержит 11,11% водорода, а тяжелая вода—20%). [c.25]

С) связывают с их склонностью вступать в (а, п) реакции. В результате реакции Be(a, n) впервые был получен нейтрон. Радиоактивный распад вымерших на Земле и в метеоритах тяжелых элементов привел к повышенному распространению изотопов свинца. Свинец и другие магические ядра благодаря заполненности энергетических уровней нуклонов в ядре более устойчивы к реакциям захвата нейтронов и потому более распространены. На Земле непрерывно происходят ядерные процессы, ведушие в конечном счете к изменению распространенности элементов и изменению их изотопного состава. Однако все эти процессы идут медленно и результаты анализа вещества земной коры показывают, что изотопный состав элементов на Земле практически постоянен. Например, у хлора, извлеченного из морской воды и выделенного из минералов (апатита и др.), атомная масса оказалась одинаковой. То же самое обнаружено для N1, Ре, 51, Н , Ы, 5Ь, Си и других элементов. [c.432]

ИЗОТОПНЫЙ ОБМЕН, самопроизвольное перераспределение изотопов к.-л. элемента между разл. фазами в-ва, молекулами или внутри молекул. В результате И. о. выравнивается изотопный состав элементов, составляющих разл. хим. формы в-ва или фазы системы, и устанавливается равномерное распределение изотопов. Незначит. отклонения от такого распределения м. б. обусловлены термодинамич. изотопными эффектами. Кинетику И. о. характеризуют степенью обмена Р — Х1 — хоЖхоо — о). где Хо, и Лоо — конц. данного изотопа в рассматриваемой форме в-ва соотв. в начальный момент времени, в момент I и при равновесии. Скорость И. о. зависит от его механизма и может изменяться в широких пределах. И.о. использ. для изучения подвижности разл. атомов в молекулах, выяснения строения разл. соед., обогащения смеси отд. изотопами (см. Изотопов разделение), получения меченых соединений. [c.214]

Масс-спектрограф был впервые сконструирован в 1919 г. учеником Дж. Дж. Томсона — Уильямом Астоном (1877—1945). С помощью этого важнейшего прибора было установлено существование нескольких десятков изотопов нерадиоактивных элементов (стабильных изотопов). В дальнейшем А. Дэмпстер (1886— 1950), используя более совершенный масс-спектрограф, также изучал изотопный состав элементов. Всего было открыто, помимо радиоактивных, 267 стабильных изотопов, атомные массы которых выражаются целыми числами. Таким образом, старинная гипотеза Праута была наконец подтверждена. [c.214]

Различные компоненты одной и той же нефти имеют неодинаковый изотопный состав элементов. Пизкокипящие фракции характеризуются облегчённым составом углерода. Различие в протонном составе наблюдается и для отдельных классов соединений (например, ароматические углеводороды богаче изотогюм С, чем парафиновые углеводороды). [c.12]

Для поисков редких изотопов и установления верхних пределов распространенности гипотетических ядер были сконструированы специальные приборы. Экспериментально определенный изотопный состав элементов может быть использован для проверки гипотез о строении ядра, и точные таблицы распространенности изотопов жизненно необходимы ядерной физике. При рассмотрении разрешающей силы масс-спектрометра наложение, вызываемое пиком соседней массы, обычно выражают в процентах от высоты этого пика, причем наложение порядка 0,1% считается удовлетворительным. Однако когда один пик значительно превосходит соседний по интенсивности, влияние наложения становится более заметным и чувствительность обнаружения малого пика будет определяться не чувствительностью регистрирующей системы, а скорее этим наложением. Хвосты , связанные с пиками, в обычном аналитическом масс-спектрометре асимптотически стремятся к нулю с обеих сторон пика. Большей частью они вызываются разбросом пучка положительных ионов при столкновении с нейтральными молекулами газа. Однако на них оказывает влияние также разброс ионов в пучке по энергии и (при ионном токе 10 а) дефокусирующее действие объемного заряда [145]. Возможность использования любого прибора для измерения распространенности редких изотопов с любым массовым числом М определяется отношением ионного тока, соответствующего массе М, к ионному току, соответствующему массовому числу М . Приборы с простой фокусировкой, используемые обычно для подобных определений, позволяют получить величину этого отношения (чувствительность определения распространенности), равную 10 для массы 100 при наинизшей величине рабочего давления. Таким образом, наложение равно 1% распространенности изотопа, содержащегося в количестве 1 %. Один из путей повышения эффективной чувствительности определения распространенности заключается в концентрировании редких изотопов путем собирания положительных ионов с соответствующим массовым числом на одном масс-спектрометре и изучения концентрата на втором аналогичном приборе. Чувствительность определения распространенности, достигаемая в таком двухстадийном процессе, равна квадрату чувствительности, получаемой на одном приборе, так что мож но ожидать повышения этой величины до 10 . Такие результаты были получены путем последовательного соединения двух магнитных анализаторов масс на специальном приборе, построенном для изучения редких изотопов. У щели коллектора первого анализатора (дискриминирующая щель объединенной установки) ионы получают дополнительное ускорение и входят во второй анализатор. Необходимо отметить, что увеличение разрешающей силы на этой системе исчезающе мало. Первый такой прибор был построен Инграмом и Гессом [1011] энергия ионов в первом анализаторе была равна 1500 эв, а во втором — 10 ООО эв. Позднее Уайт и Коллинз 12162] построили установку, снабженную 20-ступенчатым электронным умножителем и очень чувствительным широкополосным детектором, что позволило получить высокую чувствительность определения распространенности. Этот прибор схематически изображен на рис. 30. Единственный природный изотоп, открытый за последнее десятилетие, был обнаружен при его помощи [2163] большое число элементов исследуется сейчас на наличие неожидаемых изотопов. Во многих случаях были установлены пределы существования данных изотопов, по порядку равные п-10 %. Например, для величин содержания Ыа и Ыа были установлены пределы, равные соответственно <1 10 % и<3-10 % прежний предел содержания этих изотопов был равен <2-10 %. [c.108]

Докажем для простейшего случая (для однофазной системы), что максимальное значение энтропии или минимальное значение свободной энергии системы соответствуют равнораспределению изотопов. Пусть однофазная система состоит из нескольких химически независимых (т. е. не преврашаемых друг в друга) форм X АХ, ВХ, а число атомов элемента, участвующего в изотопном обмене, составляет а Л- Ь (из них а атомов принадлежат одному изотопу, а 6 — другому). Пусть далее в соединении АХ содержится а -f р = л атомов элемента X, участвующего в обмене. При этом а атомов принадлежат первому изотопу, а Р атомов — второму изотопу. Предоставляя молекулам АХ и ВХ возможность реагировать друг с другом, мы можем определить изотопный состав элемента X в каждом из обменивающихся соединений в любой момент времени При этом в системе начнется процесс перераспределения изотопов, приводящий ее к минимуму свободной энергии или к максимуму энтропии. [c.172]

Все сказанное выще относится не только к распределению изотопов между различными химическими формами, но и к распределению их внутри отдельных форм. Для отдельных компонентов системы, содержащих в молекуле атомы элемента в разных валентных состояниях или разных структурных положениях, изотопный состав элемента в любом состоянии или структурном положении должен быть одинаков. Так, гексабром-бензол, гексахлорбензол и т. д., содержащие радиоактивные изотопы в каком-либо определенном положении, например в положении 1 [c.174]

Большинство обычных химических соединений — дальтониды. К ним и применим закон постоянства состава. Надо также учитывать изотопный состав элементов например, обычная вода содержит 11,11% водорода, а тяжелая вода — 20%. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология