Водород, изотопный анализ

Исходя из практической целесообразности, рассматриваемую задачу следует разделить на изотопный анализ водорода, изотопный анализ дейтерия и изотопный анализ трития, В каждом из этих случаев требуется определять содержание одного из этих изотопов в смеси с другими изотопами, В случае спектрального анализа задачи по своему экспериментальному решению аналогичны, однако некоторые особенности, возникающие при выборе спектрального прибора при анализе двух- и трехкомпонентных проб, следует отметить. [c.155]

Наиболее перспективен и надежен при определении направления миграции УВ изотопный анализ элементов, входящих в состав нефтей, газов и конденсатов. В последние годы проводились широкие исследования изотопов углерода, водорода и [c.142]

Книге предпослано введение авторов, относящееся по существу ко всему руководству. В нем изложены некоторые общие вопросы, связанные с проведением синтезов с мечеными атомами. Рассмотрена номенклатура, позволяющая обозначать органические соединения, содержащие всевозможные изотопы в самых различных комбинациях и сформулированы шесть основных правил, лежащих в основе такой номенклатуры. Кроме того, во введении рассмотрены некоторые наиболее существенные особенности синтезов с изотопами (необходимость использования микрометодов, вакуумной техники и т. д.), приведены наиболее важные характеристики изотопов водорода, углерода, азота, кислорода, фосфора, серы и галоидов, а также указаны общие принципы изотопных анализов как стабильных, так и радиоактивных изотопов. Рассмотрена возможность изотопного фракционирования в процессе работы с изотопами легких элементов, [c.6]

Согласно данным изотопного анализа, содержание дейтерия в продукте реакции соответствует обмену атомов водорода одной метиленовой группы на 79,4%. [c.82]

Удельное вращение полученного продукта в насыщенном растворе молибдата аммония [a]s s = —33,6 2° согласно данным изотопного анализа, атомы водорода метиленовой группы обмениваются на 96,1%. [c.82]

Согласно данным изотопного анализа, атомы водорода метиленовой группы обменялись на 95,9%- [c.82]

Изотопный анализ продукта показывает, что в процессе каталитического восстановления почти половина дейтерия в холестерине обменивается с водородом. В сходном опыте, проведенном в отсутствии водорода, в реакционной среде не наблюдалось потери дейтерия. [c.434]

Радикал I легко образуется при окислении соответствующего амина перекисью водорода. Амин, в свою очередь, очень просто получается конденсацией аммиака с фороном. На этом основан метод изотопного анализа азота, разработанный недавно О. Л. Лебедевым, М. Л. Хидекелем и Г. А. Разуваевым [66]. Аммиак, содержащий смесь изотопов и переводился в амин, который далее окислялся в радикал I. Относительное содержание изотопов легко определить по спектру ЭПР. Этот метод имеет ряд преимуществ легкость получения радикала, отсутствие заметного изотопного эффекта, легкость анализа спектра. [c.130]

Азот, обогащенный изотопом до 28—42%, приготовляли термодиффузионным методом из газообразного азота, содержавшего 0% Ы . Очистка азота от примеси кислорода производилась на никель-хромо-вом катализаторе при 250—300°. Перед каждым измерением скорости изотопного обмена катализатор восстанавливали водородом и откачивали в течение 3—4 час до вакуума 10- мм рт. ст. Благодаря большому объему циркуляционного контура (785 см ) изменением давления газа в системе при отборе проб можно было пренебречь. Во время каждого опыта отбирали через определенные промежутки времени не менее трех проб, изотопный анализ которых на содержание и [c.194]

В таблице приведены данные изотопного анализа тяжелокислородной перекиси водорода, содержащей 28,4 вес.% активного кислорода (образец 1) и 48,8 вес.% активного кислорода (образцы 2 и 3). [c.39]

Данные изотопного анализа тяжелокислородной перекиси водорода, полученной в тлеющем разряде [c.40]

Для регулировки давления и скорости струи газа в разрядной трубке можно применить набор параллельно включенных капилляров, которые устанавливаются до и после разрядной трубки. Такая система используется, например, при изотопном анализе водорода. Диаметры капилляров выбирают, исходя из желательной скорости струи и из рабочего давления смеси. Установка для градуировки капилляров описана в работе Обычная скорость струи при изотопном анализе водорода 0,1 — 1,0 см /мин, а диаметр капилляров 0,005—0,02 см. [c.65]

Для изотопного анализа водорода применяется разрядная трубка, изображенная на рис. 23. Капилляр этой [c.69]

Рис. 23. Разрядная трубка для изотопного анализа водорода.

Средняя квадратичная ошибка составляет 8—10%. Главные источники ошибок — погрешность изотопного анализа и определения начального количества дейтерия. При малых содержаниях водорода начинает играть значительную роль ошибка, связанная с выделением водорода стенками вакуумной установки. Чувствительность метода при использовании навески циркония в 1 г составляет 1 10" %. [c.213]

Изотопические смещения в таких молекулах обусловлены различием в моментах инерции и, следовательно, во вращательных постоянных. Например, для молекулы водорода значения вращательных постоянных её изотопных форм Н2, НО и 2 различаются очень сильно Ве = 60,806, 45,655 и 30,429 см 1 соответственно. Однако из-за недостаточной яркости источников света и низкой чувствительности приёмников излучения для дальней инфракрасной области чисто вращательные спектры практически не используются для изотопного анализа. [c.99]

Использование в качестве рабочих веществ пентакарбонила железа Ре(С0)5, тетраметила олова 5п(СНз)4 и диоксида углерода СО2 накладывает ограничения на максимальное теоретически возможное обогащение по целевому изотопу. Связано это с тем, что в одной молекуле СО2 присутствуют изотопы двух, а в одной молекуле 5п(СНз)4 и Ре(С0)5 — трёх элементов. Сочетание изотопии целевого элемента с изотопией других элементов, представленных в молекуле рабочего вещества (кислорода — для СО2, углерода и водорода — для Зп(СНз)4, кислорода и углерода — для Ре(С0)5) приводит к изотопным перекрытиям — смешению разных типов молекул в одной массовой компоненте рабочего газа. Так как эффективность центробежного метода разделения зависит от разности молекулярных масс, то наличие молекул, состоящих из различных изотопов элементов и имеющих одинаковую молекулярную массу, приводит к ограничению максимальной степени обогащения и снижению теоретически достижимой степени обогащения. Наличие изотопных перекрытий создаёт трудности для достоверного изотопного анализа масс-спектрометрическим методом. При использовании в качестве рабочего газа криптона подобных препятствий не существует. [c.531]

Для большинства элементов изотопическое расщепление резонансных линий очень мало и перекрывается допплеровским уширением. Исключением являются водород, гелий, литий, бор, ртуть, уран. В настоящее время разработаны атомно-абсорбционные методы изотопного анализа ртути, лития, урана и гелия и проведены предварительные исследования для водорода. [c.339]

Если выделяемый элемент имеет тенденцию к образованию нерастворимых продуктов гидролиза, то при достаточно высоком pH раствора эти вещества могут выделяться на катоде вследствие увеличения pH в прикатодном пространстве в результате ухода из него ионов водорода (метод электролитического гидролиза ). Этот способ выделения в настоящее время широко применяется для получения тонких и равномерно распределенных на поверхности слоев элементов группы актинидов Подобные препараты имеют широкое употребление для различных целей ядерной физики, радиохимии и радиометрии, например для изотопного анализа, для обнаружения и определения радиоактивных изотопов, калибровки различных счетных систем и т. д. [c.564]

Дейтерий (тяжелый водород) и тяжелая вода. Тяжелый изотоп водорода Н- получил название дейтерия й обозначается буквой В. В природных соединениях и воде отношение Н О близко к 6000. Оно подвержено заметным колебаниям (см. 16). Различия в свойствах обоих изотопов водорода значительно больше, чем у изотопов других элементов, например температуры замерзания и кипения (при 1 от) равны 18,65° и 23,59° у Ог и 13,95° и 20,38° у Нг (в абсолютной шкале). Теплопроводность 02 при 0° С и 1 от -на 30 / больше, чем у Нг. Этим пользуются для изотопного анализа водородного газа. [c.29]

Вода была обогащена тяжелым изотопом кислорода в 3—4 раза (600 —800 у). От избыточного дейтерия она была освобождена длительным пропусканием аммиака и последующим электролизом, во время которого анодный кислород рекомбинировался с нормальным водородом. Полнота удаления дейтерия контролировалась изотопным анализом и повторным электролизом. Изотопный анализ воды до и после обмена производился флотационным методом с точностью до 5 у. Из этих данных вычислялось избыточное содержание тяжелого кислорода у в растворенном веществе после обмена и 1/оо в состоянии обменного равновесия, считая все ато- [c.77]

Приготовление и очистка веществ. Тяжелокислородная вода содержала значительный избыток дейтерия, который при флотационном изотопном анализе должен быть тщательно удален. Для этого вода дважды подвергалась электролизу, во время которого анодный кислород рекомбинировался с нормальным водородом, как описано в одной из предыдущих работ [181. При масс-спектрометрическом анализе избыток дейтерия не мешает. Освобожденная от избыточного дейтерия вода имела повышенную плотность от 400 до 1300 ед. V (1 V = 10 г/сл ), что отвечало содержанию 0,6-1,5% 0 . [c.101]

Тяжелый этиловый спирт. К абсолютному спирту прибавлялось некоторое количество окиси дейтерия и на следующий день вода отделялась прибавлением избытка металлического натрия. Спирт отгонялся через фракционную колонку. Дейтерий замещает при этом водород только гидроксильной группы, но не радикала. Для изотопного анализа образец спирта сжигался и полученная вода анализировалась обычным путем. [c.152]

Для окончательного прямого доказательства неучастия перекиси водорода в анодном образовании персульфата мы применили метод изотопного разбавления. В опытах, аналогичных только что описанным, производился изотопный анализ остатка [c.235]

В круговороте веществ в биосфере постоянно участвуют в основном одни и те же элементы водород, углерод, азот, кислород, сера. Из неживой природы они переходят в состав растений, из растений — в животных и человека. Атомы этих элементов переходят из организма в организм и удерживаются в круге жизни сотни миллионов лет, что подтверждается данными изотопного анализа. Указанные пять элементов называют биофильными элементами (жизнелюбивыми), при этом не все их изотопы, а только легкие. Так, из трех изотопов водорода Н, Н, биофильным является только Н. Из трех природных изотопов кислорода 0, О, 0 биофилен только 0, а из изотопов углерода — только 12С. [c.600]

Изотопный анализ на дейтерий свидетельствует о том, что атомы водорода в положениях 1 и 3 пентанона-2, пентанола-2 и пентена-2 замещаются дейтерием соответственно на 87, 86 и 85%. Приведенные в табл. 5 данные показывают, что замещение водорода-Н на водород приводит к существенному уменьшению общей скорости, однако сохранение почти таких же выходов алкилхлорида свидетельствует о том, что скорость образования алкилхлорида должна тормозиться так же, как н скорость образования олефина. Было сделано заключение, что реакции как отщепления, так и замещения протекают через промежуточное образование сольватированного карбониевого иона и что уменьшение скорости вследствие дейтерирования обусловлено эффек- [c.150]

Изотопный анализ воды-Нз после ее перегонки показывает, что в обмене участвуют все атомы водорода малоновой кислоты. [c.545]

В связи с растущим ирименением тяжелого кислорода и водорода в качестве меченых атомов для исследований механизма каталитических и других реакций необходимы надежные и простые методы изотопного анализа воды. Если иоследняя содержит в избыточной концентрации только один из изотопов 0 или дейтерий, то для анализа достаточно одного денсиметрического измерения. Если в воде содержатся оба изотопа, то денсиметрический анализ может показать только величину их суммарного содерягания. Для определения концентрации каждого из них необходимо либо произвести донолнительпое определение, либо удалить один из компонентов [1, 2]. [c.386]

Метка 0 вводилась либо в перекись водорода или персульфат, либо в воду и окисляемое вещество. Изотопный анализ веществ проводился следующим образом перекись водорода, персульфат, перекиси кальция, стронция, бария и серебра, двуокись марганца разлагались с выделением кислорода, который непосредственно анализировался в масс-спектрометре или предварительно нагревался с обезгаженным углем и анализировался в виде СОа- Для масс-спектрометрического анализа воды она предварительно обменивалась с двуокисью углерода [1]. Кислород сульфата анализировался в виде СОд, выделяющегося при нагревании РЬ804 с углем. [c.105]

В масс-спектрометре в линии напуска газа между напускным отверстием и ионным источником помещали урановую печь. По линии пропускали простые сосдипсния водорода (Н2О, КНз, Н23), которые в печи восстанавливались до водорода. Память прибора удалось снизить, нагревая трубки напускной линии до 90°. Скорость изотопного анализа при таком методе работы лишь ненамного меньше скорости изотопного анализа самого водорода. Точность анализа повышается за счет снижения эффекта фракционирования в напускном отверстии. [c.504]

Масс-спектрометр11ческий метод — наиболее точный метод изотопного анализа водорода при низких значениях концентрации дейтерия. [c.504]

Вследствие ограниченности областей применения хроматографии для изотопного анализа в настоящей монографии не рассматривается её теория. В большинстве случаев возможности использования какой-либо хроматографической методики для решения конкретной задачи изотопного анализа могут быть оценены только на основе уже полученного результата хроматографического разделения смеси изотопнозамещенных веществ, хотя при постановке самого эксперимента необходимо пользоваться всем огромным опытом, накопленным для хроматографии как таковой. Отметим только, что большинство работ по разделению и анализу изотопнозамещенных веществ относятся к молекулярному водороду и дейтерированным соединениям, в том числе и с большими молекулярными массами. Это связано с тем, что, в отличие от изотопнозамещенных молекул с изотопами большей массы, для водородсодержащих соединений различие в адсорбционных свойствах при изотопном замещении остаётся относительно большой. Например, относительная разница в энергии нулевых колебаний для молекул К-Н и к-О остаётся близкой к л/ntQJm = 1,41, мало завися от массы Р (см. (4.3.8)). [c.123]

Изотопный анализ водорода. Резонансные линии водорода находятся в вакуумной области спектра, поэтому измерение поглощения можно производить лишь в возбужденном газе при достаточно высокой заселенности нижнего уровня, соответствующего аналитической линии. Г. В. Островская (см. [3]) наблюдала отчетливое поглощение линий бальмеровской серии водорода, начинающихся с уровня (п = 2) с энергией 10,15 эв. Применялась схема с изотопным фильтрованием модулированное частотой 1600 гц излучение эмиссионной разрядной трубки, заполненной анализируемой смесью изотопов (протия и дейтерия), пропускалось через другую разрядную трубку, заполненную протием. [c.346]

Сера, содержащаяся в морской воде, состоит в основном из двух стабильных изотопов 8 (95%) и (4%). При бактериальном восстановлении сульфата (которое лимитируется главным образом поступлением доноров водорода) сульфат содержащий легкий изотоп, имеет больше шансов быть поглощенным клетками и подвергнуться восстановлению, чем сульфат с 8. Поэтому образуюпц1Йся сероводород содержит меньше чем сульфат морской воды. При окислении (биологическом или абиотическом) этого легкого сероводорода образуется легкая сера. Содержание изотопов серы в упомянутых месторождениях указывает на биогенный характер этой серы. Изотопный состав биогенной серы значительно отличается от состава, найденного при изотопном анализе вулканической серы (на о. Сицилия). [c.517]

Соответствующие предсказания можно сделать при исследовании изотопных эффектов водорода. Изотопные эффекты являются более полезны.м критерием оценки важности туннельных поправок, поскольку многие неизвестные величины взаимно компенсируются при сравнении кинетических характеристик двух изотопов. Анализ формул (174), (183) и (184) или любых других аналогичных выражений, учитывающих умеренное туниеллирование, приводит к следующим выводам (которые относятся также к реакциям с участием трития) [c.330]

Изотопный анализ. Для определения изотопного состава кислорода из спирта и из продуктов реакции они подвергались гидрированию водородом на торироваииом никелевом катализаторе, плотность полученной воды измерялась ранее описанным флотационным методом с точностью до V- [c.144]

Кроме указанных неверных утверждений о методологических основах и несуществующих скрытых целях нашей работы Б. И. Степанов приводит возражения по существу ее выполнения и выводов, с которыми также нельзя согласиться. Опровергаемая нами для данного случая схема превращения по ионизационному механизму им совершенно неправильно понята, хотя в нашей статье (и в ней же цитированной более подробной предыдущей работе [41) вопрос ясно изложен. Речь идет не о кислотной диссоциации с образованием свободного водородного (или оксониевого) иона, а о протолитической реакции обратимого переноса протона между двумя молекулами. Поэтому константа электролитической диссоциации толуола в эфире не может служить критерием возможности или скорости такого переноса. В той же шкале константы электролитической диссоциации флюорена и ксантена равны 10——10 28 д,1.о де мешает им обменивать водород на дейтерий в связях С—Н по ионизационному механизму. Неверно и то, что представление о кислотных функциях толуола противоречит всем представлениям органической химии замещение в нем метильного водорода металлами хорошо известно. Столь же неосновательно утверждение Б. И. Степанова, что мы не могли заметить обмена, так как при малых величинах равновесной концентрации дейтерия и константы электролитической диссоциации обмен должен был бы дать ощутимые результаты лишь через промежутки времени, в колоссальное число раз превышающие возможности экспериментатора. Мы не знаем, на каких вычислениях основаны эти соображения (если на величине константы кислотной диссоциации толуола, то они неверны, см. выше), но они во всяком случае не имеют ничего общего с реальным химическим мышлением. Действительно, чисто формально можно допускать, что любая не подтверждаемая опытом реакция все же идет неизмеримо медленно, но ни один химик не станет искать в ней причину превращений, наблюдаемых в рамках времени, отвечающих обычным лабораторным условиям. В то же время мы нашли, что обмен не достигает 0,5% от равновесного за время до 68 ч при температуре до 168° С, тогда как нитрование в несравненно более мягких условиях (за 2 ч при 15° С) дает 8% фенилнит-рометана [51. Сопоставление этих данных ясно показывает, что реакция нитрования толуола в боковой группе не может идти через стадию таутомерного превращения по ионизационному или какому-либо иному механизму из тех, которые дают возможность для обмена с водой. Здесь же нужно отметить, что возражение Б. И. Степанова о недоказательности наших опытов из-за недостаточной точности изотопного анализа основано на элементарной ошибке. Мы указываем, что полный обмен каждого атома водорода должен был дать повышение плотности воды от сожжения на 260 у, т. е. всего на 1300—1560 у, так как в случае таутомеризации в обмене участвуют пять или шесть таких атомов (метильные, орто- и, возможно, пара-). Мы же нашли в восьми опытах — [c.169]

Для изотопного анализа перекиси водорода последняя разлагалась раствором KM11O4 непосредственно в электролите после его обез-гаживания откачкой или при малых ее концентрациях — после извлечения эфиром. Методики были проверены контрольными опытами. Определение перекиси водорода производилось титрованием перманганатом, а персульфата — иодометрически в присутствии Си + в качестве катализатора [7]. При электролизе не образовывалось значительных количеств кислоты Зависимое выхода персульфата д сообщаются резуль- [c.234]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология