Дейтерий, отделение

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]

Если для нагрева газа используется только падающая или прямая ударная волна, то расчетное определение достигаемой температуры несколько упрощается, так как не требуется учитывать многократного отражения и взаимодействия между различными волнами. Таким образом, если начальное отношение давлений по обе стороны диафрагмы Р2/Р1 достаточно велико,, то энергия прямой ударной волны может быть достаточной для нагрева находящегося за ней газа до температуры, необходимой для данного исследования. Так изучали разложение ацетилена за фронтом прямой ударной волны спектрофотометрическим методом [31, 32]. Введя дополнительную откачанную камеру в конце реакционной зоны, отделенную от нее тонкой диафрагмой, изучали [21] дейтеро-водородный обмен за фронтом прямой ударной волны. По приходе прямой ударной волны к концу трубы в результате импульса давления разрывалась тонкая диафрагма, что вызывало охлаждение реакционной смеси и предотвращало образование отраженной ударной волны. [c.308]

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]

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]

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]

Синтез толуола, содержащего дейтерий только в метильной группе, был проведен с помощью реакции Гриньяра. Раствор магнийорганического соединения из хлористого бензила гидролизовав 6% ОаО, после чего летучие компоненты смеси были отогнаны. Фракция, кипящая выше 50° С, после сушки над хлористым кальцием и отгонки была оставлена на один день над металлическим натрием, после чего были проведены три тщательные перегонки также над натрием. Отделенная, таким путем толуольная фракция имела следующие константы температура кипения 109,0— 109,7° С (756 мм рт. ст.), показатель преломления 1,4962 (при 18° С). Сожжение этого толуола над окисью меди дало воду с избыточной плотностью 660 V- [c.165]

Наши доводы против внутримолекулярного превращения толуола Б. И. Степанов также считает неубедительными из-за экспериментальных дефектов и незаконности перенесения на незамещенный толуол выводов, полученных для его нитропроизводных. Отсутствие вымывания дейтерия из ядра при окислении толуола является не ни на чем не основанным предположением авторов , а, как мы указываем в статье, заключением на основании специально поставленных нами опытов. Если Б. И. Степанов в них сомневается, то следует подвергнуть их проверке, но не голословно утверждать, что выводы из них ни на чем не основаны. Такой способ полемики вряд ли может встретить признание Мы согласны с Б. И. Степановым в том, что вообще отделение карбоновых кислот от углеводородов не представляет каких-либо трудностей, как это любому органику известно. Однако в нашей статье ясно указано, что речь идет не об этом, а об отделении от продуктов неполного окисления, а это значительно труднее. Найденной нами остаточной плотности в 20—60 у отвечает их возможная примесь до 3%. Между тем, также любому органику, имевшему дело с мечеными атомами, известно, что более тщательное отделение химическим путем невозможно без серьезного риска грубого искажения изотопного состава. Вряд ли можно серьезно считать недостаточным доказательством нахождение, 20—60 у вместо ожидаемых 1400—1870 у для полного обмена (в нитротолуол ах). [c.170]

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]

При сопоставлении результатов опытов первой и второй серий видно, что коэффициенты разделения В2О и Н2О значительно ниже в опытах, где отделение свободной воды проводилось центрифугированием и было наиболее полным, чем в случае фильтрования под разрежением. Это, видимо, объясняется тем, что в системе ионит раствор существует неравномерное распределение окиси дейтерия. [c.104]

Отделение химии и биологии Заведующий Н. D. Law Направление научных исследований применение хелатов железа (11) в аналитической химии расщепление рения масс-спектрометрия соединений, меченых дейтерием процессы адсорбции окисление тетраацетатом свинца алкилирование ароматических оксикислот синтез тетрациклинов и замещенных этилендиаминов синтез и полимеризация неконъюгированных полиненасыщенных соедипений аминокислоты и пептиды биосинтез алкалоидов метаболизм дрожжей растительные воски радиационная биохимия. [c.260]

Зонная плавка сводится к очень большому числу последовательных перекристаллизаций из расплава и представляет собой более практическое воплощение старого пробирного метода для отделения серебра от свинца, с которым многие знакомы по студенческим практикумам. Зона расплава медленно перемещается по твердому стержню из очищаемого материала. Это достигается передвижением либо образца, либо нагревательного элемента. В течение всего времени примеси остаются преимущественно в жидкой фазе, так что они постепенно переносятся к одному концу стержня. Могут быть использованы многократные прохождения или составные зоны до тех пор, пока разделяемые вещества не будут отделены друг от друга каким-то количеством твердой фазы. Следует соблюдать осторожность, чтобы жидкость не была захвачена в процессе отверждения. Задача заключается в поддержании достаточно узкой расплавленной зоны и не слишком быстром ее перемещении. Этот метод позволяет достигнуть очень высокой степени чистоты. Таким способом очищают кремний и германий для производства транзисторов. В качестве примера возможностей этого метода укажем на сообщение [102] о том, что за один цикл можно удалить свыше 99,9% хлористого натрия из водного раствора, содержащего 20 г л соли. В случае воды, содержащей 1,96% дейтерия, концентрация 2,01% была получена в передней части куска льда после 40 циклов [192]. [c.83]

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]

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]

Обогащение дейтерия и изотопа выполнено при селективном фотолизе формальдегида. Молекула НзСО удачна для фотохимии тем, что ее предиссоциационный переход из верхнего возбужденного состояния имеет значительное время жизни, что обусловливает малую ширину линии возбуждения, много меньшую, чем изотопический сдвиг между соответствующими уровнями. Используя такие оптические разрешенные линии, можно селективно облучать молекулы и переводить соответствующие изотопы в продукты фотолиза СО и Нз. Физическое отделение продуктов фотолиза от формальдегида не представляет сложностей. Процесс молекулярной предиссоциации в лазерном разделении изотопов примечателен тем, что в нем селективность и энергию, необходимую для диссоциации, можно обеспечить в одной ступени одним лазером. [c.256]

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]

С целью выбора соединений для отделения дейтерия в Ливермор-ской научно-исследовательской лаборатории Калифорнийского университета было проведено достаточно полное изучение спектра поглощения в инфракрасном диапазоне порядка 10 мкм и реакций замещения дейтерия в молекуле воды для большого числа органических соединений, Эти соединения включали и фторуглеводороды. В экспериментах по облучению С02-лазером трифторметана (СВГз/ СНГз) и 2,2-дихлор- [c.48]

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]

Сначала восс тановлением ацилоина (И) в присутствий тяжелой воды был получен меченный дейтерием Сз4-циклоалкан (III), содержание дейтерия в котором составляло 3—4 г-ат/моль. Путем ацилоиновой конденсации диэфира I в присутствии макроциклического углеводорода III с последующим хроматографическим отделением неизмененного [c.80]

Одной из трудностей интерпретации данных по вторым моментам является трудность отделения вкладов в ширину линии, обусловленных парами ядер внутри одной молекулы, от вкладов, обусловленных взаимодействием с окружающими молекулами. Внутримолекулярный вклад представляет особый интерес, поскольку он обусловлен спецификой химической структуры, тогда как межмолекулярный вклад зависит от структуры кристалла. Поэтому, чтобы определить межмолекулярный вклад, часто необходимо иметь некоторые сведения о структуре кристалла. Однако существуют другие пути определения вкладов во второй момент от этих двух членов. Например, были измерены вторые моменты бензола и 1,3,5-тридейтеробензола при температурах ниже 90° К, при которых молекулы не имеют вращательного движения. Магнитный момент дейтрона очень мал, и дипольными взаимодействиями атома дейтерия можно пренебречь. Дейтерирование уменьшает величину второго момента, но поскольку уменьшение внутримолекулярного и межмолекулярного вкладов различно, то можно рассчитать их относительную величину. По данным ЯМР-спектров расстояние между соседними протонами в молекуле бензола составляет 2,495 rf 0,018 Л, что согласуется с данными 2,473 0,025 А, полученными рентгеновским методом. [c.54]

Бервелл и Бриггс [43] исследовали обмен 3, 3-диметилгексана (I) и 2,2,3-триметилбутана (II) с дейтерием над катализатором никель на кизельгуре в температурном интервале от 90 до 130°. Обмен контролировали как путем измерения общего содержания дейтерия в углеводороде методом сожжения, так и исследованием различных ионов карбония, образованных из молекул при отделении алкильных групп в масс-спектрометре [c.281]

Окисление обменявшихся нитротолуолов. Для определения места внедрения дейтерия при обменных реакциях между тяжелой водой и нитротолуолами порция нитротолуола после обмена и отделения воды разделялась на две части. Одна часть сжигалась для определения общего количества дейтерия в углеводороде, а вторая — окислялась до соответствующей нитробензойной кислоты. Окисление 4-нйтротолуола производилось марганцевокислым калием в присутствии соляной кислоты 115]. 2,4-Динитротолуол был окислен бихроматом натрия в концентрированной серной кислоте . Согласно нашим опытам, обмен между нитротолуолами и водой в присутствии кислот не происходит, и мы [c.157]

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]

Химическое отделение Заведующий J. I. G. adogan Направление научных исследований спектры ИК и комбинационного рассеяния электронный парамагнитный резонанс соединения галогенов и элементов группы фосфора реакции и стереохимия неорганических соединений фосфора, мышьяка и сурьмы катализируемые металлами реакции обмена дейтерия механизм термической и фотолитической деградации неорганических полимеров реакции свободных радикалов и атомов в газовой фазе кинетика термического разложения органических соединений с целью определения энергии связи электрофильное замещение в органических соединениях и кислотно-основной катализ реакции ароматических и гетероциклических соединений фосфорорганические соединения жиры и жирные кислоты липиды. [c.271]

Аналогично проводится дальнейшее обогащение воды в последующих ступенях каскада. Вода, обогащенная Д., выводится в конце каскада (В). В двухтемпературном обмене с водой вместо сероводорода могут быть использованы также и другие водородсодержащие вещества, для к-рых степень неравномерности расиределеппя дейтерия при обмене с водой достаточно сильно завш ит от темп-рт. , однако ио ряду причин (большая скорость обмена, легкость отделения от воды и т. д.) применение сероводорода является наиболее целесообразным. Метод двухтемпературного изотопного обмена является не менее выгодным, чем ректификация жидкого водо-рода, и не связан ресурсами исходного сырья. [c.527]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология