Водород, отделение дейтерия

Некоторый эффект разделения изотопов может наблюдаться при электролизе. Этот метод был использован для приготовления окиси дейтерия из воды и удобен при наличии дешевых-источников электроэнергии [20491. Электролиз был первым методом для разделения изотопов в широких масштабах, но его применение в основном ограничивается отделением дейтерия от водорода. Если обозначить отношение дейтерия к водороду в газе, выделяющемся при электролизе воды через Ru соответствующее отношение в воде через Rz, то коэффициент разделения а, равный Ri Ri, имеет величину 6, что определяет простоту увеличения концентрации дейтерия при электролизе больших количеств воды. Для других изотопов значение а достигает лишь 1,01, что делает метод малоэффективным. При электролитическом разделении изотопов преимущества системы противотока очевидны, поскольку они позволяют избежать потерь воды при получении высоких концентратов дейтерия. Газы, выделяющиеся на ступени N, соединяются с образовавшейся водой и добавляются к ступени N — 1). Пары воды, проходящие через эти газы, конденсируются и добавляются к ступени N -f 1). [c.461]

Отделение дейтерия от водорода. В водороде, выделяющемся при электролизе водного раствора, всегда содержится больше легкого изотопа, чем в электролите разница в содержании изотопов в электролите и в газе оценивается посредством коэффициента разделения s, который определяется следующим образом [c.630]

Очистка водорода, используемого при отделении дейтерия, производится вымораживанием всех газовых примесей. Это происходит попутно в процессе ожижения водорода. Газообразный водород, полученный испарением жидкого водорода, практически может содержать лишь одну примесь — гелий. [c.104]

Дейтерид урана UD3 впервые был приготовлен и изучен специально с целью выяснения возможности его использования для отделения дейтерия от водорода. [c.173]

Разделение изотопов. Простейшим примером разделения изотопов является отделение дейтерия от водорода. При электролизе воды более легкий изотоп водорода выделяется легче, чем более тяжелый. Это пример разделения изотопов с помощью конкурирующих реакций. Электролитический метод очень дорог, поэтому теперь на практике вместо него применяется метод обменных реакций [c.713]

Действительно, оказалось, что в таких углеводородах обмениваются на дейтерий только те атомы водорода, которые находятся в части молекулы, содержащей двойную связь и отделенной четвертичным атомом углерода N — общее число атомов водорода) [c.146]

При получении тяжелой воды электролизом кислых или щелочных растворов приходится периодически нейтрализовать электролит, причем водород его переходит в воду. Если перед нейтрализацией пропорция дейтерия в растворенной кислоте или щелочи меньше, чем в воде, то такая нейтрализация должна сопровождаться значительным разбавлением. В частности, в этом случае конечный продукт электролиза после нейтрализации не представлял бы собой чистой тяжелой воды. Разные косвенные признаки позволяют предполагать, что такой разницы в пропорции дейтерия между водой и растворенным электролитом нет. Мы, например, получали чистую тяжелую воду как в щелочных, так и в кислых растворах, причем она имела один и тот же показатель преломления в согласии с величиной, полученной американскими авторами, несмотря на различия в составе и концентрации электролита. Затем в нашей лаборатории было установлено, что отгон от нее нейтрализованного щелочного электролита имеет тот же состав, что и отгон от остатка щелочи, нейтрализованной после отделения от нее большей части воды. Значение этого для получения чистой тяжелой воды побудило нас заняться непосредственной проверкой обмена между дейтерием тяжелой воды и водородами растворенных в ней серной кислоты и гидроокиси натрия. [c.13]

Для некоторых элементов возможно успещное разделение их изотопов электролитическим методом. Интересен случай отделения дейтерия — изотопа, который по своей массе и другим свойствам весьма сильно отличается от обычного водорода. Скорость катодного выделения водорода при электролизе легкой воды (Н2О) значительно превышает скорость выделения дейтрия при электролизе тяжелой воды (DgO). Поэтому при электролизе обычной воды выделяющийся на катоде водород всегда значительно беднее дейтерием и богаче обыкновенным водородом, чем электролит в тот же момент электролиза. В результате этого в ходе электролиза жидкий электролит как бы очищается от легкого изотопа водорода и, если исходить из большой первоначальной (например, 20 кг воды) массы, то в малом остатке (0,1 г) можно получить чистую тяжелую воду. Фракции недостаточно чистого тяжелого водорода, полученные при электролизе, окисляют в воду и подвергают вторичному (и так далее) электролизу. [c.29]

Фенол с известным содержанием дейтерия в гироксиле и в ядре получался путем обмена обыкновенного фенола с тяжелой водой на холоду, в отсутствие катализатора и последующего отделения фенола от воды. В этих условиях происходит очень быстрый обмен водорода на дейтерий в гидроксиле фенола и лишь очень медленный и в незначительной степени — в ядре последнего [1—3]. При его нагревании в запаянной трубке при 200° С наблюдалась обратимая перегруппировка [c.200]

Установка для получения дейтерия. Одна из наиболее серьезных проблем в процессе дистилляции водорода для отделения дейтерия в промышленных масштабах (так же как и промышленного получения жидкого водорода) заключается в предупреШении забивки кристаллизирующимися твердыми примесями теплообменников, в которых охлаждается исходный газ. [c.86]

Применение гидрида урана. Первое и наиболее очевидное использование гидрида урана состоит в приготовлении из него чистого, тонкодисперсного металлического урана [25]. Получающийся таким образом металл является реакционноспособным и может быть использован для приготовления сплавов и многих других соединений, например карбида урана [66]. Синтезом и последующим разложением гидрида урана можно также получить чистый водород или дейтерий этот метод находит практическое применение [21 ]. Интерметаллические и аналогичные соединения урана не реагируют с водородом, поэтому металлический уран может быть отделен от включений гидрированием и просеиванием. Этот метод был приложен к ураноалюминиевым сплавам [67]. Сплавы урана можно протравливать путем образования гидрида [68]. [c.172]

Синтез проводят в стеклянной аппаратуре, схематически показанной на рис. 111, все части которой спаяны между собой. Колбу 1 вместимостью 5 л, в которой находится небольшое количество губчатой платины илн платинированного асбеста (о получении последних см. Платиновые металлы , ч. II, гл. 29), предварительно прокаливают в высоком вакууме до 450 С в течение нескольких часов (эвакуирование газов производят через патрубок 4). Затем в колбу впускают сухой воздух, не содержащий водорода (во избежание адсорбции легкого водорода на платине), и вносят в нее через патрубок 4 35 г тщательно очищенного нода (см. разд. Иод ). Затем в приборе снова создают вакуум до тех пор, пока весь воздух не окажется полностью вытесненным из колбы парами иода. После этого при помощи насоса Тёплера в колбу вводят чистый дейтерий (см. разд. Дейтерий ), продолжая эту операцию до тех пор, пока давление не достигнет 120 мм рт. ст. затем патрубок 4 запаивают. После этого колбу нагревают на воздушной бане при 370 °С в течение 6 ч при этом свыше 90% дейтерия вступает в реакцию с образованием DI. Из неочищенного газа удаляют избыток исходных веществ путем фракционной перегонки. Для этой цели правую часть прибора, отделенную от колбы 1 запаянным отростком 2, эвакуируют при открытых кранах 8 к 5. Затем кран 5 закрывают и отросток 2 разбивают бойком 3 с железным сердечником, передвигаемым электромагнитом. После охлаждения приемника 6 жидким воздухом можно, закрыв кран 8. открыть кран 5 и перегнать содержимое колбы в приемник 5. Соединительную трубку между краном 5 и приемником 6 запаивают в точке Ai и, открыв кран 8, в течение ко- [c.169]

Преимуществом этой реакции является ее симметричность в отношении реагирующих веществ и продуктов, за исключением лишь массы водорода. Поэтому к м к не могут настолько сильно отличаться друг от друга, чтобы можно было говорить о первой или второй стадии реакции как о лимитирующей . Действительно, величина отношения типична для внутримолекулярного изотопного эффекта водорода. Так, например, k Jk D) является отношением констант скоростей процесса отделения протия и дейтерия от промежуточного продукта типа С Н50 +. Если промежуточное соединение ведет себя подобно обычной молекуле, то можно приблизительно предсказать величину кт/к . Отношение при комнатной температуре обычно равно и поэтому отношению к к< (щ можно предположительно приписать значение 4. Тогда, согласно уравнению (13), соответствующее значение к к сх) дол-9 [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология