Дейтерий открытие

Одной из важных частных реакций является перераспределение водорода, открытое С. С. Наметкиным и Л. Н. Абакумовской ИЗ], подробно изучавшееся А. В. Фростом с сотрудниками [14] и другими исследователями. В этой реакции водород переходит от кокса, образующегося на катализаторе, к непредельному углеводороду, который, гидрируясь, превращается в парафин, а кокс обедняется водородом. Было интересно выяснить, имеет ли место в условиях крекинга также прямое перераспределение водорода между олефинами и парафинами. В литературе но этому вопросу сведений очень мало. Для этой цели можно было бы применить изотопы водорода — дейтерий или тритий. Однако легкость изотопного обмена будет усложнять картину и затруднять получение однозначных результатов. Мы применили для этой цели молекулы, меченные Отсутствие изотонного обмена углерода в условиях крекинга позволило получать таким путем достаточно однозначные результаты. [c.159]

Ни один из стабильных изотопов кислорода, азота, углерода или водорода не был открыт масс-спектроскопически, хотя первые точные определения распространенности были сделаны именно этим методом. В ранних работах кислород был признан элементом, состоящим из одного изотопа, и масса была выбрана в качестве эталона масс. Открытие в атмосферном кислороде и в результате изучения полос поглощения кислорода было осуществлено в 1929 г. [738, 739]. За этим быстро последовало открытие и С, проведенное также оптическими методами. Дейтерий не был идентифицирован до 1932 г. Первые определения относительной распространенности изотопов кислорода [81], азота [2076], углерода [82] и водорода [224] масс-спектрометрическим методом были осуществлены несколько лет спустя после открытия изотопов. В отличие от ранних работ, где ошибки возникали при обнаружении и интерпретации массовых линий, поздние измерения проводились с применением масс-спектрометра и ионного источника с электронной бомбардировкой. Возросшая точность идентификации ионов, относимых к каждому массовому пику, привела к открытию многих новых изотопов. Примером прогресса, вызванного более широкими возможностями используемых источников, может служить открытие Ниром [1492] изотопов кальция с массами 46 и 48. Более ранняя работа [83] свидетельствовала о наличии изотопов с массами 40, 42, 43 и 44. Для получения ионного пучка Нир испарял металлический кальций в пучок электронов и получил ионный ток больше 10 а для наименее распространенного изотопа кальция ( Са), присутствующего в количестве лишь 0,003% от изотопа <>Са. При изменении температуры печи в пределах, соответствующих 10-кратному изменению давления, пики с массами 46 и 48 оставались в постоянном соотношении к пикам с массой 40. Это доказывало, что указанные выше пики относятся к малораспространенным изотопам кальция, а не вызваны наличием примесей. Дальнейшее подтверждение существования малораспространенных изотопов было получено изменением энергии ионизирующих электронов и установлением зависимости между изменением интенсивности пучка ионов для каждой массы и изменением энергии электронов. В пределах ошибки эксперимента все ионы обладали одним и тем же потенциалом появления и одной и той же формой кривой эффективности ионизации. Сходные измерения были проведены с использованием двухзарядных атомных ионов. На пики с массами 24 и 23 налагались пики, обусловленные примесью магния и натрия. Эти ионы примесей могли быть обнаружены по их гораздо более низкому потенциалу появления по сравнению с потенциалами двухзарядных ионов кальция. Оказалось возможным провести измерение ионов ( Са) , вводя поправку на присутствующие ионы однако более значительные количества < Ыа) помешали определению ионов кальция при этом отношении массы к заряду. [c.71]

Особый интерес для масс-спектроскопии представляло открытие тяжёлых изотопов кислорода (0-17, 0-18) [16] и углерода (С-13) [17], заставившее существенно пересмотреть шкалу масс ядер, а также открытие тяжёлого изотопа водорода — дейтерия (В-2) [18]. При открытии последнего был [c.40]

Открыты три изотопа водорода — протий, обозггачается символом Н,, Н — дейтерий — символом D, IH — тритий — символом Т. Протий и дейтерий встречаются в природе, тритий синтезирован. В природном водороде содержание дейтерия достигает 0,02%. Дейтерий впервые был получен при электролизе природной воды в виде тяжелой воды D2O. В процессе электролитического разложения большого количества природной воды D2O концентрируется в остатке, так как при электролизе воды разряжение ионов происходит значительно быстрее, чем ионов D+. [c.246]

Необходимо также сказать, что использование дейтерия и с недавнего времени радиоизотопов, особенно изотопов углерода, кислорода и азота, помогает нам понять каталитические процессы. В случае дейтерия открытие поверхностных обменных реакций во многом усложнило известные ранее поверхностные реакции, но одновременно дало возможность провести точный анализ механизма гидрогенизации. Многое было достигнуто, но многое остается узнать наша дискуссия должна привести к дальнейшему прогрессу. [c.22]

Открытие Уреем в 1932 г. тяжелого изотопа водорода, дейтерия (О) , быстро привело в органической химии к важным последствиям. Теоретически возможно заменить дейтерием каждый отде.иьный атом водорода в любом известном органическом соединении таким образом, делается доступным исследованию неизмеримое число новых органических веществ, многие из которых получены в последние годы в чистом виде. [c.1143]

Открытие и разделение изотопов. Попытка разделения изотопов химическими приемами, как и нужно было ожидать, для большинства смесей не дала эффективных результатов, так как химические свойства их тождественны. Однако разделение изотопов химическими приемами возможно при условии резкого отличия их по массам. Применяется этот метод, главным образом, для концентрирования тяжелого изотопа водорода — дейтерия. [c.40]

В результате только что рассмотренных открытий наиболее важных для химии простых структурных единиц атомных ядер стало уже четыре электрон, протон, нейтрон и позитрон. Из более сложных образований особое значение для химии имеют ядра гелия — гелионы (а-частицы) и ядра дейтерия — дейтроны (дейтоны). Эти частицы характеризуются следующими данными [c.507]

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]

В молекуле колебания смежных групп, имеющих примерно одинаковые частоты, могут иногда взаимодействовать и давать смешанное колебание, в котором участвуют обе группы. Такое колебательное взаимодействие носит довольно общий характер, но это не мешает участвующим колебаниям оставаться групповыми. Например, хорошо известная частота 1620 см" в замещенных этиленах в действительности на 60% валентное колебание С=С и на 35% деформационное СН. Когда замещением водорода на дейтерий это взаимодействие снимается, частота валентного колебания С=С падает до своего нормального значения 1520 см [230]. Другим примером являются полосы амид П и амид Ш с максимумами 1550 и 1290 см" которые характерны для вторичных амидов с открытой цепью. Эти полосы возникают как результат взаимодействия деформационного колебания NH и валентного колебания С—N [93]. Степень взаимодействия не изменяется существенно при переходе от одной структуры к другой, и результирующие частоты достаточно постоянны. [c.158]

Метод меченых атомов нашел применение вначале для изучения подвижности или реакционной способности различных атомов в молекуле данного соединения или в молекулах различных соединений (в частности, в реакциях изотопного обмена). Первые исследования этих реакций были осуществлены Хевеши и Панетом [951], изучавшими обмен изотопов естественно-радиоактивных элементов. Однако систематические исследования реакций изотопного обмена и других реакций с использованием меченых атомов начались с открытием дейтерия и получением искусственно-радиоактивных и стабильных изотопов, других элементов. [c.43]

В 30-х годах XX в. в связи с открытием дейтерия и тяжелой воды электролиз воды нашел еще одно важное применение, так как тяжелая вода может получаться в качестве побочного продукта на крупных электролизных установках. Получение тяжелой воды чисто электрохимическим методом или комбинированием электролиза воды с изотопным обменом дейтерия между водородом и парами воды на катализаторе применялось и продолжает применяться в ряде стран. Опубликованы данные о работе в США, Норвегии, Индии крупных установок для получения тяжелой воды с использованием электрохимического метода, хотя к настоящему времени разработаны и другие методы производства тяжелой воды, более экономичные в определенных условиях. [c.12]

Этим пока исчерпывается перечень газовых смесей изотопов, которые могут быть проанализированы спектроскопическими методами. Безусловно, этот список будет расширен и вероятно состав любой смеси изотопов может быть определен спектроскопически. Интересно отметить, что тяжелый изотоп водорода — дейтерий рб5] как и ряд других изотопов впервые были открыты по их спектру. [c.239]

После открытия стабильных изотопов кислорода в 1929 г. и дейтерия в 1932 г. стало очевидно, что естественная вода является смесью нескольких видов воды с различным молекулярным весом. В настоящее время известно три изотопа водорода [ И, (дейтерий) и (тритий)] и шесть изотопов кислорода С О, 0, Ю, Ю, Ю, Ю) [323]. Тритий является радиоактивным изотопом с периодом полураспада 12,5 лет. Изотопы Ю, [c.7]

Самые первые попытки разделения изотопов газовой диффузией через пористую трубку предпринял в 1913 г. Астон фактически ещё до открытия изотопов. В 1920 г. было достигнуто небольшое обогащение изотопов неона [4] и хлора [5]. В 1932 г. Герц [6] на каскаде из 24 ступеней получил неон с обогащением 75% по Ые, что намного выше его природного содержания (10%). Вслед за тем каскад из 50 ступеней был применён для практически полного разделения изотопов неона [7] и смеси водорода с дейтерием [8, 9. На каскаде из 34 ступеней было произведено обогащение метана изотопом 13с до 16% [10]. [c.136]

Из стабильных изотопов наибольшее значение в химических исследованиях приобрел тяжелый изотоп водорода, дейтерий, открытый в 1932 г. Юреем, Брикуедде и Мерфи [6]. Фракционированием жидкого водорода был получен газообразный дейтерий. Уошборн и Юрей 7], Льюис и Макдональд [8] вскоре предложили более простой способ разделения изотопов водорода электролизом воды с его помощью была получена тяжелая вода . Уже в первых работах с ней Льюис [9], Холл [10], Бонгоффер [И], Клар [12] и другие ученые обнаружили, а затем стали подробно изучать реакции изотопного обмена водорода на дейтерий, короче — дейтерообмен. В СССР А. И. Бродский [13] приготовил воду, обогащенную тяжелыми изотопами водорода и кислорода, и успешно использовал ее для многих ценных работ по химии изотопов. [c.8]

Исследования строения молекул гемопюбина и хлорофилла, синтез гемниа Разработка и применение в химии методов высокого давления Открытия и исследования в области химин поверхностных явлений Открытие тяжелого водорода (дейтерия) [c.775]

Метод меченых атомов нашел применение вначале для изучения подвижности или реакционной способности различных атомов в молекуле данного соединения или в молекулах различных соединений (в частности, в реакциях изотопного обмена). Однако систематические исследования реакций изотопного обмена и других реакций с использованием меченых атомов начались с открытием дейтерия и получением искусственно-радиоактивных и стабильных изотопов других элемептоБ. [c.21]

Водород На (протий) и его изотоп дейтерий Да, впервые открытый Юри в 1932 г., образуют с кислородом по крайней мере три вида воды НгО, НДО и ДгО. Соединение дейтерия с кислородом Д2О называют тяжелой водой. Так как масса ядра дейтерия почти в два раза больше массы ядра протия, молекулярный вес тяжелой воды равен примерно 20. Плотность ее составляет 1,1077 г/см температура кипения 101,41°С, а температура замерзания — 3,82 °С. [c.127]

После окончательного утверждения атомной теории химическим элементом стали называть совокупность атомов, имеющих одинаковый атомный вес. С открытием явления изотопии химическим элементом стали называть вид атомов, характеризующихся одинаковым зарядом ядра или порядковым номером. Каждую разновидность элемента или каждый его изотоп можно считать элементом. Поэтому изотопу присвоено название протия, изотопу — название дейтерия и символ D, а изотопу — название трития и символ Т. Специальные названия имеют не только изотопы водорода, но и изотопы элемента с Z = 86 sIRn — называется радон — торон п [c.39]

Идя по пути, намеченному Мицухара, Р. Бреслоу исследовал ту же реакцию с использованием тогда еще нового метода ЯМР. Он сделал удивительное открытие атом водорода в положении 2 тиазолиевого цикла (между серой и азотом) легко обменивается на дейтерий из НгО. (Теперь установлено, что рКа этого протона равно приблизительно 12,7 [21].) Бреслоу предположил, что биполярный ион (или илид) тиазолия, образующийся в результате отщепления протона [уравнение (8-13), стадия а], является ключевым промежуточным продуктом в реакциях, катализируемых ферментами, зависимыми от тиамина [уравнение (8-13)]. Правильность этого предположения в настоящее время общепризнана. Анионный центр биполярного иона, который стабилизирован соседним положительным зарядом атома азота, может реагировать с субстратом, таким, как а-кетокислота или а-кетоспирт (а-кетол), присоединяясь по карбонильной группе [стадия б или б в уравнении (8-13)] [22, 23]. [c.202]

Ноддаком и Таке название рения. Что же касается открытия элемента 43, то оно было ошибочным. Он был искусственно получен в 1937 г. Сегре и Перье путем бомбардировки молибдена дейтерием [c.278]

Одним из последних достижений является применение катализаторов гомогенного гидрирования, прототипом которых был хло-ротрис(трифенилфосфин)родий(1), открытый Уилкинсоном [83]. В присутствии этого растворимого катализатора присоединение водорода идет при комнатной температуре в различных растворителях олефины с концевой двойной связью гидрируются быстрее, чем олефины с внутренней двойной связью. Гомогенные катализаторы этого типа особенно пригодны для синтеза меченых алканов. Так, можно ввести в положения 1,2 два атома дейтерия. В случае же гетерогенных катализаторов обычно наблюдается интенсивный дейтерообмен. Используя гомогенные катализаторы, можно получить, например, 1,2-дидейтеродекан из децена-1 [84] [c.131]

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]

Реакция обмена между этиленом и дейтерием была открыта впервые Л. и А, Фариасами и Райдклем [1] в 1934 г. при исследовании каталитического гидрирования этилена на никелевой проволоке при 20 и 120°С. Реакция контролировалась по падению давления в системе и определением содержания НО в водороде по изменению теплопроводности водородной смеси. Было показано, что в зависимости от условий протекают реакции [c.450]

Заключение о большой вероятности обмена колебательной энергии возбужденных молекул в основном подтверждается также данными, полученными при помощи так называемого метода стабилизированной флуоресценции, основанного на открытом Непорентом [252] явлении усиления флуоресценции ароматических соединений в результате колебательной дезактивации при столкновениях возбужденных молекул с другими молекулами. Непорент нашел, что интенсивность флуоресценции р-нафтиламина joH NHa при возбуждении различными длинами волн увеличивается в присутствии Не, Нз, ]Мз, СОз, NH3, H I3 и H- jHia- Позднее аналогичный эффект был обнаружен также в присутствии дейтерия и SFg Бударом и Дюбуа [5331. См. также [35, 253, 254, 1547]. [c.206]

Прямые применения изотопов в катализе начались сразу же после открытия дейтерия и искусственной радиоактивности, хотя отдельные результаты, интересные в каталитическом отношении, были получены значительно раньше при изучении поверхностной диффузии, эманирую-ш,ей способности, адсорбции и захвата примесей при помощи природных радиоактивных веществ [1]. За двадцать лет по изотопам в катализе на-конлен огромный экспериментальный материал, только в небольшой части охваченный имеющимися обзорами [2]. В своем докладе я попытаюсь наметить ведущие направления применения изотопов в катализе и охарактеризовать основные тенденции и перспективы дальнейшего взаимодействия химии изотопов и катализа (см. также [127]). [c.5]

Работы с дейтериевой меткой привели к открытию каталитических цепей изотопного замещения. Простейший, хорошо изученный пример их — изотопное замещение Н на В у углеводо родов. Существование безэстафетной цепи обмена приходится предполагать во всех случаях, когда в начале такого обмена в продуктах преобладают полностью или почти полностью дейтеро-ванные молекулы. Это, например, имеет место в известных опытах Стивенсона и сотр. [47], изучавших дейтерообмен углеводородов с дейтеросерной кислотой и показавших, что на опыте степени дейтерирования превышают степени дейтерирования, рассчитанные в предположении о полном равновесном распределении дейтерия в системе. Из результатов этих и других опытов следует [c.502]

Вначале ученые думали, что в природе существует только один вид атомов водорода с атомной массой, равной единице. Но вот в 1932 г. американские физики Г. Юри, Ф. Брикведде и Г. Мэрфи открыли атомы, по химическим свойствам похожие на атомы водорода, но тяжелее их в 2 раза. Это был тяжелый водород — дейтерий (от дейтерос второй). За это открытие Г. Юри был удостоен Нобелевской премии в 1934 г. [c.148]

Зная скорость нейтрализации и константу равновесия ионизации воды, вычисляют скорость собственной ионизации воды. Константа скорости реакции НзО-Ь РЬО НзО+Ч- 0Н при 25° равна к = 2,6 10 сек . Такой скорости соответствует средняя продолжительность жизни молекулы воды, равная примерно 14 час. Возможно, что столь малой скорости собственной ионизации воды следует приписать (как уже отметил А. И. Б ский [140]) очень замедленный дейтерообмен между окисью дейтерия и обычной водой, открытый Р. Е. Мардалейшвили, Г. К. Лавровской и Б. В. Воеводским [141]. Константа скорости реакции перехода протона молекулы воды к более протсфильной молекуле аммиака (НгО - - NHзiiNH/-l-OH-) выше на десять порядков (/с = 5 -10 ). Еще на пять порядков больше константа скорости реакции перехода протона от молекулы воды к иону гидроксила к = 1,3-10 сек ). Время, достаточное для ее завершения, соизмеримо с периодом, в течение которого образуется или разрывается водородная связь (10 — 10" з сек). Эйген схематически записывает эту реакцию следующим образом [c.98]

Это — реакция дейтерообмена между углеводородом и карбанионом, предположение о возможности которой было высказано автором книги (129, стр. 391] еще до ее открытия. Г. А. Разуваев с сотрудниками [169] получал карбанионы при добавлении металлического натрия к фенил- и бензилртути. С дейтеробензолом фенилнатрий обменивает водород при обычной температуре на 42%, а при 80° за два часа достигается равновесие обменной реакции. Аналогично реагирует бензиланион с дейтеро-толуолом (СеВбСНа). [c.159]

Изучение реакционной способности ртутьорганических соединений осуществлялось па многих объектах. Так, О. А. Реутовым и И. П. Бе--лецкой с сотр. были исследованы кинетика и механизм электрофильпого замещения у насыщенного (а затем у олефинового и ароматического) атома углерода в ртутьорганических соединениях [40]. В результате было сформулировано правило о сохранении конфигурации при электрофиль-ном замещении у насыщенного атома углерода, изучено влияние структурных факторов на скорость реакций, открыт до этого неизвестный механизм гетеролитического замещения 5в1 (О. А. Реутов с сотр., 1963 г.) при реакции изотопного обмена. Кроме того, открыта реакция водородного обмена при воздействии хлористого дейтерия на хлормеркуртолуол с замещением водородного атома на дейтерий в бензольном кольце. [c.87]

Комбинированным методом исследовалась перегруппировка Клайзена при нагревании на примере фепилаллилового эфира. Эф ир смешивали с дейтерированным фенолом, при этом обнаружили, что продукт. перегруппировки — аллилфенол не содержит дейтерия, что дало возможность констатировать внутримолекулярный механизм обмена. Далее было найдено, что радиоактивный углерод, введенный в открытую углеводородную цепь в крайнее положение, меняет место после перегруппировки в орто-положение и остается в исходном положении после перегруппировки в параположение. Это происходит вследствие замыкания кольца на ортоположение в первом случае и двойного перемещения сначала в мета-, а затем в пара-положение во втором [c.510]

Наиболее важной из всех индуцированных ядерных реакций, при которых продукт реакции представляет собой изотоп элемента мишени, является, повидимому, реакция (я, y). Вскоре после открытия нейтрона Ферми и его сотруд- ики [А9] показали, что многие элементы способны захватывать нейтроны, и при этом часто образуются радиоактивные изотопы. Эти исследователи обнаружили также, что вероятность захвата во многих случаях сильно возрастает, если скорость нейтронов уменьшается до тепловых скоростей в результате последовательных столкновений с атомами очень легких элементов (например, с атомами, входящими в состав парафина), прежде чем они встречаются с атомами, захватывающими нейтроны. Эффект испускания - -излучения при захвате нейтронов был впервые обнаружен Ли [L12], который наблюдал f-излучение, сопровождающее процесс захвата нейтронов водородом с образованием дейтерия. [c.199]

Это выражение находится в хорошем согласии с последними точными измерениями со свободными электронами в отклоняющих полях, проведенными Перри и Шаффи и Кирхнером З). Таким образом, теоретический эффект конечной массы ядер полностью подтвержден экспериментально. Этот эффект был использован Юри при открытии тяжелого изотопа водорода — дейтерия. [c.139]

Представления о коферментных функциях тиаминпирофосфата в соответствующих ферментативных реакциях сложились в результате изучения аналогичных реакций в неферментативных системах. После первых работ, проведенных Югаи и другими авторами в 1943 г., было обнаружено несколько тиамин-зависимых пеферментативных реакций, весьма близких к ферментативным процессам. Механизм неферментативных реакций был установлен в результате замечательного открытия Бреслоу, показавшего, что ароматический водород в положении 2 тиазолиевого кольца тиамина легко обменивается с дейтерием растворителя. Период полупревращения в водном растворе при комнатной температуре и pH 5 составляет около 2 мин. При pH 7 реакция протекает настолько быстро, что исследовать ее обычными методами невозможно. Этот факт показывает, что илид (V) практически стабилен. [c.224]

Исследование поведения других ароматических альдегидов привело (1933) к открытию, что 2,6-дигалоидбензальдегиды расщепляются при кипячении с 50%-ным едким кали с количественным образованием л-дигалоидбензола и муравьинокислого калия. Изучение кинетики этой реакции и наблюдение, что расщепление в окиси дейтерия протекает вдвое быстрее, чем в обычной воде, подтверждают механизм, представленный на следующей схеме (Баннетт, 1961) [c.399]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология