Определение поверхности методом радиоактивных индикаторов

При проведении экспериментальных работ методом радиоактивных индикаторов следует учитывать, что адсорбция радиоактивных изотопов на стекле достигает значительных величин, в особенности, если работают с растворами изотопа без носителя (см. пример 34). Адсорбции способствует присутствие загрязнений или механических дефектов на поверхности стекла, поэтому рекомендуется использовать тщательно вымытую посуду, не имеющую механических дефектов. Для того чтобы избежать десорбционного перехода в раствор посторонних радиоактивных примесей, поглощенных стенками стеклянной посуды ранее, для работ с определенным радиоактивным изотопом следует пользоваться од.ной и той же посудой. [c.148]

Реакции изотопного обмена играют большую роль в радиохимии. Изотопный обмен широко используется в методе радиоактивных индикаторов для исследования равноценности химических связей, определения поверхности кристаллов, изучения строения и химического состава соединений, изучения характера химических связей и реакционной способности соединений, измерения давления насыщенного пара труднолетучих веществ и коэффициентов самодиффузии и т. п. (см. гл. 18, 20). [c.17]

Работа № 88. Определение величины поверхности кристаллических осадков методом радиоактивных индикаторов [c.372]

В основе метода радиоактивных индикаторов, применяемого для определения величины поверхности, лежит представление о том, что между поверхностью кристаллов и их насыщенным раствором происходит непрерывный обмен ионами. [c.372]

Для выяснения механизма адсорбции солей окисленным углем Стражеско с сотрудниками [ ] применили метод радиоактивных индикаторов. Авторы указывают, что метод определения величины адсорбции косвенным путем по уменьшению концентрации изучаемого катиона в растворе страдает существенным недостатком, так как вследствие неоднородной химической природы поверхности угля поглощение катионов может происходить одновременно различными способами. Метод же радиоактивных индикаторов позволяет определять прямым путем и с достаточной точностью даже самые малые количества адсорбированных ионов. [c.360]

Первые два метода позволяют найти вид функции распределения массы осадка по фракциям с различными радиусами зерен, однако они не дают точного представления о степени изрезанности поверхности и тем самым о величине поверхности, на которой происходит обмен ионами между двумя фазами. В результате поверхность, доступная обмену, оказывается часто в несколько раз больше вычисленной из микроскопических или седиментационных определений. Метод адсорбции органических красителей требует, во-первых, выбора соответствующего красителя, во-вторых, знания площади, занимаемой молекулой красителя, адсорбированного на поверхности осадка. Кроме того, количество красителя, адсорбированного до мономолеку-лярного насыщения поверхностью твердой фазы, зависит от присутствия тех или иных ионов в растворе, от структуры поверхности и т. д. В общем величина поверхности, определяемая с помощью красителя, пе равна величине поверхности, доступной обменивающимся ионам, но в ряде случаев безусловно близка к ней. Наиболее точное определение поверхности может быть получено методом радиоактивных индикаторов. [c.83]

Ход эксперимента в данном варианте метода испарения с открытой поверхности близок к описанному выше, одпако в этом варианте, наряду с потерей веса тиглем с металлом в течение определенного промежутка времени, методом радиоактивных индикаторов онределяется количество конденсата путем сравнения его активности с удельной активностью исходного металла. К ошибкам опыта, связанным с отклонением величины коэффициента конденсации от единицы и с погрешностями измерения температуры и времени экспозиции, здесь прибавляется ошибка за счет погрешностей измерения величины поверхности расплавленного металла в тигле, форма мениска которого меняется иод влиянием тока высокой частоты. [c.36]

Для определения неизвестного коэффициента, самодиффузии из данных опыта по обмену ионами между раствором и осадком достаточно знать величину степени обмена F при одном значении t. Определив по значению F с помощью соответствующей кривой (см. рис. 22) величину tn D/R , мы можем определить значение коэффициента диффузии, если нам известна величина радиуса зерен осадка. Само собой разумеется, что осадок не представляет собой, как правило, собрания идеально гладких шарообразных зерен одинакового радиуса, и поэтому опыты по обмену обычно представляют лишь порядок величины коэффициента диффузии. Определение размеров зерен осадка может быть выполнено различными методами 1) под микроскопом с окулярной шкалой 2) седиментацией — в частности, методом радиометрического седиментационного анализа [13] 3) с помощью калориметрического определения удельной поверхности по адсорбции органических красителей, либо используя изотопные или изоморфные радиоактивные индикаторы [14], п, наконец, 4) методами рентгеноструктурного анализа. [c.83]

Используя радиоактивные индикаторы для определения поверхности шлифов металлов, установили, что истинная поверхность в 2,5 раза больше геометрической. При полировке шлифов поверхность уменьшалась и становилась более близка к геометрической. Очевидно, этот метод может служить критерием качества полировки металлов. [c.191]

При помощи радиоактивных индикаторов удалось определить активную поверхность катализаторов и изучить причины их отравления. Радиоактивные методы определения поверхности позволили определить изменение поверхности цементного клинкера и проследить за процессами схватывания цемента. [c.191]

Изучение электрохимического поведения радиоактивных изотопов имеет большое значение как с практической, так и с чисто научной точки зрения. С одной стороны, электрохимический метод применяется часто для решения задач прикладного характера, так как позволяет получать радиоактивные вещества в состоянии большой химической чистоты и является почти незаменимым для получения их в виде тонких и равномерных слоев, нанесенных на поверхность образца любой величины. С другой стороны, исследования электрохимии радиоактивных изотопов или микроколичеств вещества с помощью радиоактивных индикаторов могут служить надежным средством для определения химического состояния вещества в растворе, валентности элемента, растворимости его соединений и т. п. Кроме того, этот метод может помочь в получении сведений, проливающих свет на природу явлений, которые сопровождают образование первых слоев электро-осаждающегося вещества, и дать представление о структуре поверхности и т. д. [c.383]

В некоторых случаях удается довольно точно измерить толщину кристаллического слоя с помощью специальных щупов, микрометров и индикаторов [173]. Средняя толщина кристаллического слоя может быть часто определена путем взвешивания продукта, снятого с определенной поверхности. В последнее время для определения изменения толщины кристаллического слоя (особенно при отверждении металлических расплавов) во времени применяют метод радиоактивных изотопов [174]. Для этой цели в расплав вносится радиоактивный изотоп, а после отверждения слиток разрезается и с обнаженного сечения Снимается отпечаток на фотобумагу. По отпечатку легко определить положение границы кристаллической фазы в момент введения изотопа. [c.98]

Для активирования трущихся поверхностей можно применять разные методы [1223, 1224]. Проще всего это достигается облучением или добавлением радиоактивного изотопа к ванне, из которой получают металл для отливки. Его можно также наносить на поверхность тонким слоем путем электроосаждения [1329]. Радиоактивный углерод можно вводить в сталь путем обычной цементации. Диффузионные способы введения индикатора могут быть применены также в ряде других случаев. Рядом преимуществ обладает способ вставок. В исследуемой поверхности высверливают ямки или канавки шириной около 1 мм и заполняют их до определенного уровня цилиндриками, проволокой или порошком радиоактивного индикатора. Когда износ достигает этого уровня, в омывающем масле появляется радиоактивность. Метод вставок имеет то преимущество, что индикатор может быть изготовлен из любого вещества, например из долгоживущего и дешевого Со °, дающего интенсивное излучение. Вставки могут быть расположены в заданных местах деталей. Применение таких вставок позволяет сигнализировать момент, когда износ внутри действующей машины достигает опасных пределов. [c.454]

Позднее Шинода и Масио [34] применили метод радиоактивных индикаторов для изучения избирательной адсорбции, а именно адсорбции /г-додецилбензолсульфонатов натрия и калия, меченных 8 , и пальмитата калия, меченного на поверхности раздела раствор — воздух из растворов смесей ПАВ различного состава, содержащих одно из этих радиоактивных соединений и другое нерадиоактивное соединение в определенных молярных соотношениях. [c.214]

Тарнопол и Юнге изучали коррозию зеркального стекла под действием сильных щелочей. Они установили, что гидроокиси натрия и калия оказывают меньшее коррозионное воздействие, чем карбонаты и пирофосфаты. Определение степени коррозии только по шероховатости поверхности стекла ненадежно для количественной оценки, так как, несмотря на высокую коррозионную способность, пирофосфаты вызывают лишь слабую матовость стекла. Вообще соли натрия оказывают большее воздействие, чем соли калия. Тарнопол и Юнге наблюдали, что коррозия в зависимости от концентрации щелочей имеет максимум. Подтверждено старое эмпирическое правило, согласно которому коррозионное действие приблизительно удваивается при увеличении температуры на 10°. Сильно щелочные растворы (0,5 н. раствор гидроокиси натрия при 80°С), действуя короткое время, существенно изменяют адсорбционную способность мягкого стекла или стекла пирекс. Методом радиоактивного индикатора, использовав изотоп Р 2, Хесли 2 обнаружил, что Р04 из [c.897]

Применение метода радиоактивных индикаторов значительно увеличило эффективность исследований в области смазки и износа. Это связано с тем, что изменения поверхностей трения, происходящие в процессе их смазывания и изнашивания, обычно проявляются только по истечении длительного периода времени, а также с тем, что процесс разрушения поверхностей сначала выражен очень слабо. Нанример, при определении износа обычными методами требуется длительное время работы механизма, в течение которого продукты износа накопятся в количестве, достаточном для исследования. Применение же одной радиоактивной детали в смазываемом механизме позволяет определять износ за довольно короткий срок путем измерения радиоактивности циркулирующего масла. В известных условиях износ связан с переносом металла с одной трущейся поверхности на другую, причем количество металла, переносимого за один акт скольжения, может быть весьма малым. Если одна из трущихся поверхностей радиоактивна, можно точно онределить количество перенесенных частиц металла и их распределение по неактивной поверхности. [c.261]

Характер движения порошкообразного материала по длине печи усложняется явлением скольжения материала по поверхности футеровки, фракционированием материала и различной скоростью движения частиц различных размеров. Средняя скорость движения частиц разного размера, определенная методом радиоактивных индикаторов ( меченых атомов — °La) , на различных участках вращающейся печи 5X185 м составляла 0,5—3 м/мин, однако в отдельных случаях на узких участках исследователи отмечали скорости движения порядка 5—17 м/мин. Наиболее быстро перемещается материал в зоне декарбонизации, поскольку выделяющийся в большом количестве СОг аэрирует порошкообразную шихту, придавая ей способность течь. Достаточно быстро движется он [c.249]

Для определения давления пара методом Лэнгмюра необходимо измерить потерю массы единицей поверхности вещества в единицу времени. Для этой цели можно измерить потерю веса исследуемого образца или определить количество образовавшегося конденсата. Последнее можно сделать хплшко-аналитическим путем или методом радиоактивных индикаторов. В последнем случае определяется активность конденсата, которая сравнивается с удельной активностью исходного вещества, измеренной в одинаковых условиях. [c.32]

Износ подшипников. Севидж и Боумен [48] пользовались методом радиоактивных индикаторов для определения износа шатунных подшипников в миогоцилиндровых двигателях. Износ использованиых подшипников со сиинцовистым основанием и баббитовой поверхностью они определяли путем измерения излучения изотопа сурьмы-124, накапливавшейся в масле. Одни из интересных результатов этой работы заключается в выявлении следующего обстоятельства после установления равновесия в интенсивности износа изменение нагрузки и числа оборотов двигателя первоначально вызывало увеличение износа, а затем следовало постепенное возвращение к постоянной интенсивности износа. [c.283]

На современном уровне развития хроматографической методики эксперимента важное значение приобрел способ анализа хроматограмм, основанный на использовании радиоактивных индикаторов. Подготовка к анапизу радио-хроматографическим методом и методика самого анализа заключаются в следующем. После заполнения колонки подготовленной смесью осадителя и носителя вводят в нее определенный объем исследуемого раствора, содержащего, например, нитрат кобальта, меченный изотопом Со. Если в качестве осадителя был взят гидрофосфат натрия Na2HP04, то в колонке образуется зона фосфата кобальта. Для исследования распределения осадка вдоль зоны (степени равномерности распределения) стеклянную колонку разрезают и из цилиндрической ее части выталкивают стеклянным пестиком столбик сорбента на стеклянную пластинку. Затем разрезают этот столбик на равные части, так чтобы получились диски толщиной, например, по 2 мм каждый. Отдельные диски ( таблетки ) переносят на алюминиевые пластинки, высушивают, взвешивают (обычно на торзионных весах), измельчают и распределяют равномерным слоем на определенной поверхности (I—2 см ), после чего измеряют радиоактивность с помощью счетчика Гейгера—Мюллера. В заключение по результатам измерения активности различных, последовательно расположенных слоев по длине зоны в колонке строят кривую распределения осадка СОз(Р04)г в координатах миллиграмм-эквивалент вещества на 1 г носителя — масса зоны, г (или длина зоны, мм), при условии, что начало оси координат соответствует верхней части колонки. [c.207]

О — длина ребра частицы, имеюш ей форму кубика 6 — угол между падающим и рассеянным лучами Ь — константа, характеризующая геометрию прибора. Полнун) поверхность пористых тел определяют также методом теплопроводности, измерением скорости растворения дисперсной системы, определением теплоты смачивания, проницаемости, методом адсорбции красителей, с помощью радиоактивных индикаторов, электролитическим и интерференционным методами. Для быстрой оценки полной поверхности пористых тел используют методы газовой хроматографии (см. Хроматографический анализ). [c.372]

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]

Определение величины поверхности необходимо при всех количественных исследованиях скоростей гетерогенных процессов. Поверхность между двумя несмешивающимися жидкими фазами обычно может быть точно определена на основании простых геометрических соображений, тогда как определение величины поверхности твердых веществ часто оказывается затруднительным из-за ее сложной формы. Для определения величины поверхности твердых тел применяется целый ряд методов, в том числе два метода с применением радиоактивных индикаторов. Один из этих методов, называемый методом поверхностного обмена, основан на гетерогенной реакции обмена между ионами, находящимися на поверхности твердого вещества, и ионами в растворе (см. гл. 1). Другой метод, а именно метод эманирования, основан на выделении радиоактивных атомов инертного газа через поверхность твердого вещества (см. гл. IX). Обзор исследований, посвященных этим методам, приведен в статьях Цименса (24, 214]. Здесь не будет дано описания других методов, не основанных на применении радиоактивности (измерения с помощью микроскопа, использования явлений адсорбции газов, адсорбции красителей, поляризации электродов, определения скорости растворения, проницаемости, теплоты смачивания, оптической интерференции, диффракции рентгеновских лучей, теплопроводности), обзор которых был сделан Брунауэром [В82]. [c.254]

Определение коэффициента самодиффузии твердых веществ методом снятия слоев. При определении коэффициента самодиффузии этим методом на диск или брусок вещества, самодиффузию нейтральных атомов или ионов в котором хотят исследовать, наносят слой того же вещества, содержащего радиоактивный индикатор (путем электролиза, выпариванием раствора или каким-либо иным способом). Образец в инертной атмосфере нагревают до температуры Т, при которой хотят определить коэффициент самодаф-фузии, и выдерживают его при этой температуре в течение времени t, достаточного для проникновения радиоактивных атомов на заметное расстояние от поверхности образца. Так как диффузия на поверхности протекает с иной скоростью, чем в объеме, остывший до комнатной температуры образец обтачивают с краев и затем определяют концентрацию радиоактивных атомов на различной глубине образца. С этой целью на токарном станке, микротомом, электрохимически, растворением в кислоте или каким-либо иным путем снимают тонкие слои (толщиной от нескольких микрон до 100 микрон) вещества и определяют их активность. Зная точную толщину каждого слоя, по результатам измерения активности находят зависимость концентрации диффундировавшего изотопа от расстояния. Реальная кривая изменения концентрации радиоактивного изотопа Си от глубины его проникновения в монокристалл меди, полученная при 1336° К и при длительности отжига /=4ЛХ X 10 сек, показана на рис. 84. [c.258]

Впервые этот метод бы.т1 разработан Пането.м и Фор-верком[ ] для определения поверхности сульфата свинца при применении радиоактивного изотопа свинца — тория В — в качестве индикатора. Когда тории В глзодится в наскщенны раство]) сульфата сг-инца, со-дер кащего избыток твердого сульфата, радиоактивные ионы распределяются между атомами свинца на поверхности и в растворе по закону. [c.372]

Для измерения самодиффузии в твердых телах чаще всего применяют разные варианты метода снятия слоев. Он основан на следующем простом принципе. Возможно более тонкий радиоактивный слои наносится электролитическим или иным путем на поверхность металла или кристалла. После окончания опыта, во время которого образец выдерживается определенное время при заданной температуре, измеряется радиоактивность на разных расстояниях от поверхности, на которую был нанесен радиоактивный индикатор. Из распределения активности в слоях, находящихся на расстояниях хотэтой поверхности, может быть найден коэффициент самодиффузии D. Зависимость концентрации с диффундировавшего радиоактивного изотопа от X и от времени t, в случае линейной диффузии, определяется законом Фика [c.279]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология