Водные растворы радиационное разложение

Радиационное окисление [5.5, 5.20]. Метод основан на воздействии ионизирующего излучения (V и р-лучи, ускоренные электроны, ускоренные ионы, нейтроны и др.) на обезвреживаемое соединение с получением ионов и возбужденных молекул, которые затем участвуют в реакциях. При действии излучений высоких энергий на разбавленные водные растворы органических соединений возникает большое число окислительных частиц, обусловливающих радикальное окисление. Полнота разложения соединений зависит от вида соединения, его начальной концентрации, продолжительности облучения и температуры стоков. Так, при очистке сточных вод от фенола с начальной концентрацией 100,0 мг/л разложение на 100% происходит через 1,5 ч, а при концентрации 10 мг/л — за 0,33 ч. [c.497]

В качестве примера радиационно-химической реакции рассмотрим следующую схему радиолиза (разложения под действием излучения) воды и водных растворов [c.317]

В качестве примера радиационно химической реакции рас смотрим следующую схему радиолиза (разложения под дей ствием излучения) воды и водных растворов [c.317]

Под действием собственного излучения радиоактивных веществ происходит разложение молекулы, в состав которой входит распадающийся радиоактивный атом, и, что более существенно, происходит радиационное разложение окружающих молекул. Этим нельзя пренебрегать, так как хранение радиоактивных веществ приводит к их загрязнению продуктами радиолиза, а в водных растворах, благодаря реакциям растворенного радиоактивного вещества с продуктами радиолиза воды, происходит изменение химического состояния радиоактивного вещества. [c.136]

К настоящему времени в области радиационной химии воды и водных растворов накоплен материал, охватывающий разнообразный круг вопросов. Выяснялись влияние плотности ионизации и мощности дозы на выходы радиолитических превращений в водных растворах, роль прямого действия излучения на растворенное вещество и возбужденных молекул воды в радиационных процессах, зависимость выходов продуктов радиолиза от концентрации раствора, изучалась природа первичных продуктов радиационно-химического разложения Воды и т. д. Большинство этих исследований основывалось на свободно-радикальной теории радиолиза воды. [c.10]

В связи с этим водные растворы фенола были одной из систем, радиационное разложение которых было подробно исследовано. В работах [2] и [6] измерялась убыль фенола в зависимости от дозы для различных исходных его концентраций. В работе [2] радиолиз растворов, содержащих от 0,2 до 200 мг/л, под действием -у-излучения Со проводился в статических условиях. В работе [6] растворы, содержащие 10, 100 и 1000 мг/л фенола, облучались в проточной системе при мощности дозы 1,74- 10 рад/час. В этом случае добавление кислорода во время облучения не изменяет скорости разложения фенола в растворе, содержащем 1000 мг/л, но снижает индукционный период и обеспечивает большую степень разложения. Для менее концентрированных растворов введение кисло- [c.99]

Существуют два типа защитного действия — физическое и химическое. В первом случае избыточная энергия первичных активных частиц (ионов или возбужденных молекул) передается защитному соединению или рассеивается каким-либо другим путем. Таким образом, здесь имеют место типично физические процессы (перенос заряда или энергии). Дезактивация возбужденных частиц приводит к уменьшению их диссоциации, т. е. понижает степень радиационного разложения облучаемого соединения. Химическая защита связана с изменением в более поздних стадиях радиационнохимических процессов. Часто химическое действие определяется влиянием акцепторов, подавляющих радикальные превращения. Химические способы защиты, как правило, применимы к разбавленным водным системам, например к водным растворам некоторых биологических соединений. Часто в разбавленный водный раствор прибавляют оба типа защитных веществ (химическое и физическое) тогда химический протектор защищает растворенное со- [c.329]

Много усилий было затрачено на выяснение механизма радиационнохимических реакций в водных растворах. С этой целью изучалось влияние различных растворенных веществ на выход продуктов радиационного разложения воды. [c.127]

Одна из существенных трудностей экстракционных методов разделения расщепляющихся материалов и продуктов деления связана с возможностью разложения органических соединений под действием излучения. Исходные водные растворы ядерного горючего часто содержат значительные количества р- и у-излучателей (порядка сотен кюри на литр). Поэтому, прежде чем использовать какое-либо органическое соединение в качестве экстрагента на предприятиях по переработке ядерного горючего, необходимо детально изучить его поведение в условиях контакта с излучением соответствующей интенсивности. Относительно высокая радиационная устойчивость трибутилфосфата сделала его излюбленным реагентом, используемым для экстракции при высоких уровнях радиации. [c.487]

Большинство современных представлений в радиационной химии водных растворов берет начало от так называемой радикальной диффузионной модели. В основе этой модели лежит представление, что радикалы Н и ОН, образованные в процессе облучения воды, продуцируются ипи в локализованных гроздьях, или в треках, и вначале они стремятся соединиться попарно с образованием молекулярных продуктов водорода, перекиси водорода и воды. Вероятность таких реакций рекомбинаций быстро уменьшается по мере того, как радикалы удаляются друг от друга в результате диффузии таким образом, можно установить вполне четкое различие между молекулярными продуктами, с одной стороны, и свободными радикалами, которым удается избежать этой рекомбинации в результате диффузии или реакции с добавленным растворенным веществом, с другой. Из этой модели следует, что полный выход разложения воды почти не должен зависеть от концентрации растворенного вещества, е то время как выход молекулярных продуктов должен медленно уменьшаться по мере увеличения концентрации растворенных веществ — акцепторов радикалов. [c.73]

Дальнейшие исследования, однако, показали, что разложение воды и водных растворов гораздо более сложный процесс, и его нельзя объяснить простым образованием радикалов. Для выяснения сложных механизмов радиолиза воды потребовалось разобраться в пространственном распределении активных частиц, способах их образования, радиационно-химическом выходе различных процессов, а также реакциях других промежуточных продуктов, участвующих в наблюдаемых химических явлениях. [c.221]

В последнее время получают развитие количественные исследования кинетики радиационных химических реакций. В качестве примера рассмотрим упоминавшуюся уже выше реакцию разложения пе рекиси водорода при действии излучений большой энергии в жидких средах. Изучению ее посвящен ряд работ разных авторов. В. Я. Черных, С. Я. Пшежецкий и Г. С. Тюриков исследовали кинетику разложения перекиси водорода в водных растворах под действием у-излучения. [c.555]

При действии ионизирующего излучения на водные растворы щавелевой кислоты происходит ее разложение. Согласно [181], выход разложения Н2С2О4 составляет 4,9 0,4 молекулы/100 эв в случае у-излучения. При достаточно высоких концентрациях эти растворы могут быть использованы для определения сравнительно высоких доз (порядка 7 10 рад) [182]. Однако эта система почти не находит применения в радиационной химии. [c.374]

Кинетику фотохимического и радиационно-химического разложения перекиси водорода в водном растворе с помощью прерывистого излучения исследовали в 1953 г. Ф. Дейнтон и Дж. Роуботтом [12]. По их данным, механизм радиолиза этой системы включает следующие реакции [c.203]

Методы радиоактивационного анализа. Успехи радиационной химии позволяют использовать в химическом анализе воздействие различных излучений (рентгеновских лучей, у-лучей, а-частиц, 5-частиц, электронов, нейтронов). Например, химически чистая вода, не содержащая растворенных газов, не подвергается разложению под действием радиации. Но присутствие в воде даже незначительных примесей способствует ее разложению под действием радиации на водород, кислород и перекись водорода. Радиолити-ческое окисление водных растворов солей позволяет определить дозировку ионизирующего излучения. Например, радиация вызывает окисление сульфата железа (II) до сульфата железа (III). [c.570]

Вторым стоком заводов сульфатной целлюлозы, для которого необходимо было бы исследовать возможность радиационной очистки, являются так называемые дурнонах-нущие воды. Этот сток образуется в основном в цехах сульфатной варки и содержит сернистые соединения, которые и придают ему запах. К сожалению, никаких исследований по этому вопросу не имеется. Однако из радиационной химии водных растворов известно, что соединения, содержащие двухвалентнзгю серу радиационно крайне неустойчивы. В растворах H2S и его производных происходит разложение растворенного вещества с образованием серы с выходами от десятков до тысяч молекул на 100 эв, что указывает на протекание цепного процесса. [c.112]

В этой группе для нас предсИеляют интерес йод-131 и технеций — 99. Т образуется с большим выходом и обладает гамма-активностью, а распадаясь, дает Хе (см. гл. о). Радиоактивный йод, вероятно, существует в металлическом топливе в виде йодида. В азотнокислых растворах йодида образуется свободный йод. В крепкой азотной кислоте (89%) его можно окислить до пятиокиси йода или йодноватой кислоты. В присутствии нитратов или азотной кислоты йод снова восстанавливается до йодида, йод из водного раствора может улетучиваться, поэтому, при растворении тепловыделяющих элементов в азотной кислоте йод может оказаться в газовой фазе (см. раздел. 17.5). йод заметно растворяется в различных органических растворителях, образуя коричневые или фиолетовые растворы. В фиолетовых растворах йод существует в виде не-сольватированных молекул в коричневых растворах йод химически связан с молекулами растворителя. Эта способность йода экстрагироваться органическими растворителями может вызвать затруднения при обработке слабоохлажденного топлива с помощью экстракции (см. гл. 3 и 6) — присутствие радиоактивного йода увеличивает радиационное разложение растворителя. [c.97]

Кинетика радиационного разложения перекиси водорода в водных растворах изучалась во многих работах. Некоторые зависнмо-сти, установленные в них, согласуются между собой. В то же время имеются и существенные расхождения. В растворах с концентрацией НоОа 10 10 моль-.Г под действием у- и рентгеновского излучений скорость реакции прямо пропорциональна корню квадратному из концентрации Н Оз и обратно пропорциональна корню квадратному из интенсивности излучения. Энергия активации процесса была найдена равной 2,8 ккал-моль [21, 22, 231. При концентрациях Н.3О.2 выше 0,005 моль-.Г скорость реакции, инициируемой рентгеновским излучением, прямо пропорциональна концентрации перекиси водорода [23]. [c.167]

Если лимитирующей стадией радиационно-химического процесса является ионно-молекулярная реакция, то процесс может происходить либо вообще без энергии активации, как это было показано в главе II, либо с очень малой эффективной энергией активации. Снижение эффективной энергии активации при действии ионизирующих излучений наблюдается также у цепных реакций. Так, энергия активации термического разложения перекиси водорода в газовой фазе составляет 48 ккал [7]. Это значение близко к энергии диссоциации молекулы Н2О2 на два радикала ОН, В(он-он)=45 ккал. Последние являются активными центрами, вызывающими цепную реакцию разложения. Энергия активации разложения Н2О2 в водных растворах под действием у-излучения, по данным Дэйтона и Роуботтома [8] равна [c.129]

Кинетика радиационного разложения перекиси юдорода в водных растворах изучалась во многих работах. Некоторые зависимости, установленные в них, согласуются между собой. В то же время имеются и существенные расхождения. Джонсон [21], Фрикке [22] и Харт и Маттисон [23] исследовали процесс в растворах с концентрацией 10" —10 моль л под действием у- и рентгеновского излучений. Они нашли, что скорость реакции пропорциональна квадратному корню из концентрации Н2О2 и обратно пропорциональна квадратному корню из интенсивности излучения. Энергия активации процесса была найдена равной 2,8 ккал/моль [22]. [c.285]

Особый случай представляют собой процессы окисления углеводородов в водных растворах. Вследствие плохой растворимости углеводо-ргадов в воде поглощение ими непосредственно излучения пренебрежимо мало в сравнении с поглощение.м излучения водой. Поэтому первоначальные реакции углеводородов обусловлены не их радиационным разложением с образованием углеводородных радикалов, а взаимодействием молекул углеводородов с продуктами радиолиза воды радикалами Н [c.305]

К индуцированным излучением реакциям урацила, цитозина, тимина и других пиримидиновых оснований в водных растворах относятся дезаминирование, раскрытие цикла, образование щавелевой кислоты, мочевины и аммиака [274, 286—294]. В облученных растворах урацила-2- С в качестве продукта реакций идентифицированы дигидроурацил, 6-окси-5-гидроурацил, изобарбитуровая кислота, цис- и гранс-гликоли урацила и аллоксан [295]. Показано, что при малых дозах основное место свободнорадикальной атаки— двойная связь в положении 5,6, поскольку при разложении пиримидиновых оснований титрование бромом по 5,6-связи и регистрация уменьшения ультрафиолетового поглощения дают одинаковые радиационные выходы [296, 297]. Квантовомеханические расчеты также показывают, что наиболее активный фрагмент молекулы пиримидина — двойная 5,6-связь [298]. [c.187]

Впервые разложение воды под действием ионизирующего излучения подробно исследовали в 1913 г. Дуан и Шойер [1], которые обнаружили, что облучение воды а-частицами приводит к образованию водорода, кислорода и небольших количеств перекиси водорода. Однако механизм радиационного разложения воды был неясен вплоть до 1927 г., пока Г. Фрике не начал свои исследования радиационно-химических реакций. В наши дни радиационная химия воды и водных растворов — один из наиболее подробно разработанных разделов радиационной химии [2]. [c.220]

По-видимому, эта реакция идет по цепному механизму и является одним из уникальных примеров цепных процессов в твердой фазе. Водные или спиртовые растворы холинхлорида также разлагаются при облучении, но выход продуктов гораздо меньше (С < 5) [119]. Изучались и другие подобные соединения, но только холинбромид [1.19] почти так же чувствителен к излучению, как и холинхлорид. Радиационная устойчивость холинхлорида уменьшается с повышением температуры от 18 до 50° С, однако известно, что это вещество более стабильно при 150° С, чем при комнатной температуре [120]. Очевидно, цепное разложение задерживается фазовым переходом, который происходит в кристаллах примерно при 75° С [121]. Все это указывает на связь процессов разложения твердых тел при облучении с их структурой. [c.320]