Изотопы, фракционирование

Фракционирование изотопов углерода происходит в процессе его геохимического круговорота (рис. 43). За начало этого круговорота можно принять выделение СОа из мантийных глубин во время вулканических процессов, а также при термическом разложении известняков и доломитов в условиях метаморфизма. Затем СОа распределяется между атмосферой и гидросферой. В морской воде СОа связывается с Са и Mg, образуя известняки преимущественно биогенного происхождения. Другая часть СОа атмосферы и гидросферы поглощается зелеными растениями в процессе фотосинтеза. Фотосинтез приводит к образованию органического вещества. Часть биомассы после гибели растений окисляется с образованием СОа, другая часть захороняется в условиях восстановительной среды> На всех этапах геохимического цикла происходит разделение изотопов углерода. [c.390]

Фракционирование стабильных изотопов углерода [c.86]

Второй ступенью в развитии исследований магнитного эффекта по отношению к химическим процессам было открытие воздействия на них не только внешнего магнитного поля, но и внутреннего, создаваемого ядрами реагирующих частиц в тех случаях, когда эти ядра обладают магнитным моментом. Это новое явление было названо магнитным изотопным эффектом. В отличие от классического изотопного эффекта, зависящего от масс изотопных ядер, новый эффект зависит от магнитных свойств ядер. Величина его может в десятки и сотни раз превосходить величину классического эффекта. На основе этого эффекта был разработан новый способ фракционирования изотопов, который наряду с практической задачей разделения изотопных смесей позволяет решать задачи, относящиеся к химической эволюции вещества в геологических и космогонических масштабах путем анализа изотопного состава вещества и сравнения его с расчетным составом, вычисленным по магнитному изотопному эффекту. [c.164]

Эффект разделения стабильных изотопов углерода существенно зависит от скорости кристаллизации. При очень малых скоростях, как и при очень больших, эффект разделения не наблюдается. Лишь при определенной скорости образования роста новой фазы, при определенных пересыщениях и температуре, будет происходить фракционирование. [c.89]

Наблюдаются также отклонения от постоянства изотопного состава, связанные с природным фракционированием изотопов химических элементов. Незначительные различия физических свойств соединений изотопов становятся [c.24]

Было найдено также, что некоторые бактерии, вызывающие процессы брожения, приводят к фракционированию изотопов. Так, в пиве содержание тяжелого изотопа водорода несколько выше, чем в исходной воде. О причинах такой [c.25]

Важная роль кислорода в живом веществе хорошо известна. Но в то же время кинетика атомов и молекул кислорода во время образования органических соединений при фотосинтезе оказалась выясненной благодаря изотопным исследованиям. А. Виноградов и Р. Тейс показали, что изотопный состав кислорода, выделяющегося при фотосинтезе, отличается от изотопного состава атмосферного и водного кислорода. В процессе фотосинтеза происходит небольшое фракционирование изотопов кислорода. Изотоп Ю накапливается преимущественно в органических продуктах фотосинтеза, несколько меньше в свободно выделяющемся в атмосферу кислороде. [c.397]

Концентр и рован ие стабильных изотопов методом фракционирования чаще всего осуществляется перегонкой на фракционных колонках. Из-за необходимости совмещения на колонке очень большого, числа теоретических тарелок колонки для разделения смесей изотопов отличаются рядом конструктивных особенностей. Схема колонки для фракционной перегонки смеси соединений изотопов изображена на рис. 8. [c.39]

Влияние изотопного эффекта на равновесие процессов молекулярной и ионнообменной адсорбции также может быть использовано для фракционирования и концентрирования изотопов. Так, молекулярный водород, адсорбированный на многих адсорбентах, оказывается значительно обогащенным дейтерием (до пяти раз при обычной температуре и до ста — при температуре жидкого водорода) по сравнению с природным. Заметное концентрирование изотопов хлора достигается на анионообменной смоле (элю-ент — азотнокислый калий). [c.47]

Как это ни странно, существование изотопов у водорода было открыто гораздо позже, чем у других элементов. Долгое время считали, что у водорода не может быть изотопов. Поэтому было предложено даже признать атомный вес водорода универсальной физической постоянной. Однако в 1932 г. американский физико-химик Юри предпринял специальное исследование, имевшее своей целью обнаружение изотопии у водорода. Юри подвергал многократной фракционированной перегонке жидкий водород. Результатом этого тщательно выполненного исследования явилось открытие тяжелого изотопа с массовым числом два. Вскоре было получено первое соединение дейтерия — тяжелая вода. [c.48]

Колонка для перегонки. Прямая колонка длиной 15 см с диаметром 1 см без мертвых зон с вакуумной рубашкой. Эта колонка должна обеспечивать быструю перегонку при минимальном фракционировании изотопов водорода. [c.248]

Сера сероводорода, образовавшегося биогенным путем, сильно обогаш ена изотопом [513]. Поэтому сульфиды осадочного происхождения обогаш ены легкой, а сульфаты — тяжелой серой. Фракционирование.изотопов серы зависит и от состава сульфидных минералов. [c.8]

В подкорковых частях Земли отсутствуют процессы фракционирования изотопов серы. Соответственно этому изотопный состав серы глубинных газов должен отвечать среднему составу серы Земли. По мнению В. И. Вернадского, сера относится к числу циклических элементов, которые в ходе геологической истории совер- [c.8]

Первое условие выполнимо, если все реакции, связанные с выделением серы и переводом ее в ЗОа, протекают до конца только в этом случае есть полная уверенность, что не происходит фракционирования изотопов. Последнее условие выполняется, если конечным этапом приготовления ЗОз является окисление серы стандартным кислородом. [c.154]

На заводах по разделению изотопов обычно используется каскад, собранный по протнвоточной схеме, в котором обедненная фракция каждой ступени подвергается дальнейшему фракционированию в предыдущих ступенях. По сравнению с простым каскадом применение противоточного каскада позволяет достичь более высокого выхода продукта. [c.17]

В табл. 5 приведены обработанные результаты измерений изотопного состава для алмаза. Из таблицы видно, что наращенный алмаз тяжелее , чем исходный газ, т. е. обогащен изотопом по сравнению с исходным метаном. В то же время при наращивании графита эффект фракционирования имеет другой знак — наращенный графит обогащен изотопом по сравнению с исходным метаном. [c.88]

Чтобы добиться лучшего разделения, используя каскад таких разделений, Клузиус и Диккель [18] предложили колонку, состоящую из длинной трубки, охлаждаемой снаружи и вдоль оси которой помещена нагретая проволока. Конвекция вызывает эффект фракционирования, так как горячий газ, сталкиваясь с холодной стенкой, опускается, завершает цикл и вновь нагревается у проволоки. В результате многократного повторения этих конвекционных циклов можно произвести почти полное разделение смеси На— СО2 в верхней и нижней частях колонки (температура проволоки 600° С, длина трубки 1. и). Такая колонка применялась для разделения изотопов. [c.172]

Электрохимические методы получения тяжелой воды основаны на фракционировании изотопов водорода в процессе электрохимического разряда водорода. В результате различия потенциалов выделения легкого (протия) и тяжелого (дейтерия) изотопов водорода, протий выделяется с большей скоростью, чем дейтерий. Это приводит к накоплению дейтерия в электролите (до определенного предела). Распределение дейтерия между газовой и жидкой фазой характеризуется коэффициентом разделения а [c.37]

В.А. Гриненко показали, что высокая минерализация и восстановительная обстановка приводят к облегчению и.с.у. Этому способствует, с одной стороны, практически неограниченный запас сульфата в воде, а с другой — низкая (на 2—3 порядка ниже, чем в пресноводных бассейнах, по С.С. Беляеву, А.Ю. Лейн, М.В. Иванову), скорость сульфат-редукции. Известно, что эффект фракционирования изотопов серы находится в обратной зависимости от скорости сульфатредукции. Поскольку сульфатредуцирующие бактерии строго анаэробны, то окислительная обстановка практически исключает сульфатредукцию. Кроме того, окислительные условия часто сопутствуют опресненным бассейнам. В совокупности с высокой скоростью сульфатредукции все это приводит к формированию ОВ с тяжель1м изотопным составом серы. [c.71]

Упомянем также работу, где фракционирование большого числа минорных нуклеозидов с помощью распределительной ТСХ на целлюлозе осуществляли вообще без использования радиоактивных изотопов, проводя визуальное детектирование пятен под УФ-светом. Правда, при этом авторам приходилось наносить на пластинку (в пятне диаметром 1,5 сл1) 2—3 оптические единицы, т. е. около 0,1 мг гидролизата тРНК, а в качестве пластинки пспользовать лист покрытой целлюлозой алюминиевой фольги размером 20 X 50 см, зато приведенная ими картина разделения нуклеозидов содержит около 40 пятен. Количественную оценку (для расшифровки структуры тРНК) проводили по УФ-поглощению элюатов из пятен [Rogg et al., 1976]. [c.495]

Водород в условиях Земли представлен тремя природными изотопами Н (протий), (дейтерий О) и (тритий). Про-тий и дейтерий относятся к стабильным изотопам, тритий — радиоактивный, возникающий в атмосфере Землн в результате ядериых реакций с космическими лучами. Значительное различие масс Н и О определяет возможность нх существенного фракционирования в условиях биосферы. Колебания изотопного состава водорода превышают колебания изотопных отношений всех других известных стабильных химических элементов. Основная часть водорода Земли связана с кислородом в воде, и поэтому колебания его изотопного состава связаны с естествеииым,круговоротом воды. Природная вода состоит из трех стабильных изотопов кислорода и двух стабильных изотопов водорода. Это определяет существование девяти изотопных молекул воды, которые встречаются в следующей молекулярной концентрации, % [c.386]

Метод фракционирования. Ряд методов разделения стабильных изотопов основан на различии статистических свойств, связанных, в свою очередь, с различием свободных энергий соответствующих молекул. Наиболее распространенным из этих методов является фракционирование. Теория метода в принципе н>1чем не отличается от общей теории перегонки. Но благодаря тому, что, как правило, в смеси изотопов один из них присутствует в гораздо меньшем количестве,. а также вследствие того, что температуры кипения соединений разных изотопов различаются крайне мало, теория фракционирования изотопных соединений имеет ряд особенностей. [c.37]

Под фракционированием в данном случае понимается равновесный перевод вещества из одной фазы в другую (например, твердая фаза -> жидкость жидкость - пар). Предположим, что в результате однократного фракционирования получаются две фракции с разливным, измененным по сравнению с первоначальным содержанием изотопов. Мольная доля первой из двух изотопных разновид- [c.37]

В заключение следует отметит ., что при любых расчетах процессов фракционирования микропримссей можно заменять их концентрации а удельными активностями соотнетствующих радиоактивных изотопов /, если в исследованиях применяется метод меченых атомов. [c.80]

ТИМС (термоионизационная масс-спектрометрия) является одним из лучших методов по точности (воспроизводимости). Это делает данный метод пригодным для измерения изотопного отношения, особенно при использовании электрометра Фарадея и секторного масс-спектрометра. Воспроизводимость может быть на уровне 0,1%, например для Са/ °Са, Mg/ Mg. В зависимости от приложения может быть необходима поправка на фракционирование изотопов, зависящее от массы. Метод ТИМС относительно нечувствителен к многоатомным помехам, особенно к тем, которые связаны с наличием Аг, таким, как в ИСП-МС (масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой) или ТРМС (масс-спектрометрия с тлеюцщм разрядом). Производительность составляет примерно 20 проб в день, что лучше, чем в ИИМС (масс-спектрометрия с искровым источником), но не так хорошо, как в ИСП-МС. [c.142]

Радиоактивность калия была обнаружена Томпсоном в 1905 г. [2711] Открытие радиоактивности калия иногда приписывают работам Кемпбелла и Вуда [918], которые в 1906— 1907 гг. изучали это явление В течение ряда лет к радиоактивности калия относились скептически, полагая, что слабая радиоактивность не может быть свойством самого калия и обусловлена примесью других радиоактивных элементов [1923, 2445] Предполагалось, что радиоактивность зависит от присутствия элемента 87 (франций), невесомая примесь которого изоморфно замещает калий [157] Отделить калий от предполагаемых радиоактивных примесей не удалось [917, 1510, 1924] Даже 18—22-кратная перекристаллизация солей калия не приводила к изменению их радиоактивности [1924] Радиоактивносгь разных солей калия оказалась пропорциональной содержанию в них калия [1153, 1427, 1924], поэтому было признано, что радиоактивность — собственное свойство калия [1509, 1510] Путем фракционирования была приготовлена проба калия, обогащенная его тяжелым изотопом, которая характеризовалась большей радиоактивностью, чем обычный калий [1528, 1529, 1892] Поэтому высказывалось предположение о радиоактивности изотопа К или о существовании естественного радиоактивного изотопа К Только после открытия изотопа К в 1935 г было показано, что именно этот изотоп сообщает радиоактивность природным солям калия [2587] [c.8]

Интересен процесс фракционирования углерода при биофотосинтезе, при котором углерод тканей растений, а затем и животных обогащается в основном легким изотопом В связи с этим вещество организмов и его производные (уголь, нефть, газ) имеют практически одинаковый и более легкий изотопный состав углерода по сравнению с карбонатным и эндогенным углеродом. Процессам фракционирования изотопов посвящены работы Э. М, Галимова, Э. Дегенса и др, [c.205]

Очевидно, что К — отношение изотопов углерода в одном соединении, деленное на их отношение в другом соединении. Поэтому константа равновесия представляет в то же время коэффициент разделения а для ряда простых реакций, в которых каждая из реагирующих молекул содержит только один атом изотопа. Таким образом, а (коэффициент фракционирования или коэффициент обогащения) — отношение двух составляющих в одиом соединении или фазе, деленное на такое же отношение в другом соединении или другой фазе. Упрощенно это может быть записано в виде [c.385]

Естественные геохимические процессы имеют довольно сложный характер, где единичные процессы представляют скорее исключение. Некоторые периодически повторяющиеся циклические процессы в геохимических условиях могут вызвать значительное разделение изотопов, которое обнаруживается масс-спектрометрическими измерениями. Допускается, что в период образования Земли изотопный состав всех элементов был одинаков. Однако такое заключение носит весьма приближенный характер. В процессе охлаждения туманности солнечного состава и конденсации первых твердых фаз вполне могло происходить небольшое фракционирование некоторых легких Изотопов. Если судить по данным изотопного состава метеоритов, подобное разделение отчасти имело место для изотопов углерода. В течение геологической истории Земли изотопный состав ее химических элементов подвергался непрерывному изменению. Наиболее резкие изменения связаны с радиоактивными процессами и относятся к радиоактивным и радиогенным элементам. Значительно менее резкие изменения изотопного состава элементов происходили в верхних, горизонтах нашей планеты, в пределах биосферы, что связано с различием нзотоп- [c.385]

Изучение изотопного состава элементов метеоритного мате риала показало его существенные колебания. Часть этих коле баний объяснима фракционированием элементов в космически условиях, включая реакции изотопного обмена. Другая и бо лее существенная часть изотопных аномалий возникла в ре зультате ядерных процессов в древней космической системе которая предшествовала Солнечной системе во времени. В ран ней Солнечной системе существовали короткоживущие радио активные изотопы, которые превратились в стабильные про дукты и дают-повышенное распространение того же химиче ского элемента по сравнению с другими соседними изотопами Во всяком случае, первичное вещество, из которого возииклг Солнечная система, в изотопном отношении было гетерогенно [c.386]

Предварительное фракционирование на колонке с сефадексом очень удобно для выделения и очистки компонентов смеси, избирательно помеченных радиоактивными изотопами. В этом случае кроме определения концентрации пептидов спектрофотометрией или с помощью нингидриновой реакции, измеряют также радиоактивность полученных фракций в соответствующем приборе (в сцинтилля-ционном или других счетчиках). [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология