книга 2 (1110135), страница 67
Текст из файла (страница 67)
Качественный анализ ос»овен на расшифровке положения линий. Влектификвция осуществляется путем привявки к ливиям агновнаго элемент» или введенного внутреннего станпарта, как это делается в юомно-эмиссионном спектральном анализе. Количественные определения пРоводят, измеряя интенсивность почернени» (на фслопластиике) во отношению к линиям внешнего эталона, провналиаироваиного в идентичных условн»х. К достоинствам искровой мыс-спектром»три» можно отнести высо"ую селективность и чувствительность (абсолютный предел обнаружен»» достигает 10 ~г г).
Кроме того, это многоэлементный метод, поэзо»"югций одновременно определять до 60 — ?О элементов. Одним из сг а Раничеяий метода являетгя необходимость электропроаодности сб Р"аца. Однако, и»пыл»я на поверююсть нещюводящей пробы тон»ай " слой металла высокой степени чистоты, зто ограничение можно Убу оды несыт» многочисленны и р»внообразны. 31ожио выделить четые осцовиые группы: радиоактивеционный анализ; методы изотопного збавления и другие радиоиндикаторныв методы; методы, основанные на поглощении и рвссеянии излучений; чисто ради»метрические ,»»годы. Наибольшее распространение получили первые двв группы методов.
13.1. РАДИОАКТИВАЦИОННВ2И АНАЛИЗ Метод появился после открытия искусственной радиоактивности и основан и» образовании радио»ктивных изотопов иа определяемого элемента при облучении пробы ядерными или Тчытицами и регистрации полученной при »ктив»ции искусственной радиоактивности. Тип раса»д» и энергия излучении обрюов»ашегоса рвдиоизотоп» «»рактеризуют прьгроду искомого элемента, интенсивность радиоактивности пропорциональна ксвюентрации определяемого элемента, сечении ядерной реакции а и плотности потока сблучаюших ч»стиц д Абсолнлный метод определения количеств» элеыента практически нв применяют иа-а» сложности расчес» а И р, а используют метод сравнения г близким по составу обрюцом с извегтным гг«держанием определяемого элемента, который облучают одновременно с исследуеиой пробой. Тогд» гл гг'от 1сс где пг„и жст — массы; 1 и!сг — Радиоактиваости пРобы и стандаРта соответственно.
В зависимости от характера облуч»юшнх частиц различают несколько типов »ативациоиного анализа. Наиболее распространен нейтронно-активационный анализ. В этом методе для облучения чаше з'его используют тепловые (медлвннгзе) а»в«роны с энергией 0,035 »В, способные »»тнни ггепсы ировать почти все химические эле- „1,3 ИсяГ 1И 3 г ~, начиная с натрия. Основное преп- уайты я»арвид иуШество нейтронов низких энергий с»я»»- 1, ео с т Р .1».!. 3 с» сеь »РФ «- с твм, что они вызывают только ос.ну т»заме ычиыа жж»г»а»рыж »дерн Реакцию, сечение которой, квк Р»иа с ясрг и нсв Р»с» 2 72 361 правило, очень велико (рис. 13.1).
Нейтрон захватывается опрыге, лелеемым элементом, пРичем в основном пРоисходат и, т-реакции, в ршу, тате которых получается иаотоа того зсе элемента с атомной массой на единицу большей, например ~ыЕц(гг, у) — + ~ьзЕи ()бРззУюшийсл ДочеРний изотоп обычно РаДиоактиаен, и пп его р„. диоактивиости определяют нужный элемент. Например, ы«Ео -ц-е Сб ззАНпд) — Е звА) ~-ь за 01 эйе(ор) — е ~сВе -У-+ ~сВ ПРи использовании быстРых иейт1юно» с знеРгией поРЯдиа 14 Мэв возможно протекание реакций с выделением протонов или с частиц, например м П(„) е сг)4 К ь мА) згА)(п о) Ь ззыа К ь зсй(й Быстрые нейтроны использукж в основном для активации легких элементов (О, Н, Р и др.).
Существуют различные песочники нейтронов. Их действие основ»- ио иа использовани» ядерных реакций, сопровождающихся выделением нейтронов, мощность аслока которых может быть различной. Наиболее мощный поток дает ядерный реактор да 1О'з нейтрон/(гмэ.с), Нейтронные генераторы, являющиеся источниками быстрых нейтроноз оо реакции зН + зН вЂ” + "Не -1-и обеспечивают поюк до 10и о/(смз с). Простейшие нейтронные источ ники (амнульные) содержат лабо спонтанно делящееся ядра Радио вуклида калифорний-252, либо однородную смесь порошков берил»ия и о-активного нукэида (тгсро, ззьйа, ззеро, зсеАгп). Наиболее употреби тельны радин-бериллиезые и полоний-бериллиевые источники, котс' рые используют реакцию вВе т зНе — + 'гС + п Поток нейтронов яогтигаег 10» — 1Ос иейтрои/(смз с). 362 Одновременно с основной первичной в, .г-реакцией могут протекать н Р.
Реакции иного типа с определяемым элементом, мешающие основ- НО й ныгрин«б«, наряду с «мэ) (лт) — е Зсс) идет реакция «мэ) (но) — + а«ЗР Чсюашщ«Е ВЛИЯНИЕ МОГУТ ОКаэЫВатЬ И ПОНОЧИЫЕ РЕаКЦИИ С лементом-основой или реакции с уже образовавшимися изотопами. дктивацию заряженными частицами (протон, деитрон и О-частица) применшот в тех случаях, когда отсутствует подходящии источник нейтронов или когда образовавшийся в результате реакции изотоо непригоден для работы, например, из-за малого сечения ялерной рюкцг«и. Это касается н первую очередь легких элементов. Например, ссн«учение протонами используют при определении изота по реакциям '«й !р, и) — + г«О — ь ««й (р, О) — ь «гс — ~.ь дриненяьэт также облучение дейтронамн, например нри определении магния з«МН (б, а) — е з«йа — У.ь При гамма-активационном анализе используют радиоизотопы гамма-излучатели «т«ЯЬ, з«'Агп либо ускорители, в которых тормозное гамме-ию«учение возникает при взаимодействии потока электронов с атэмами ряда тяжелых металлов.
Опрццю~яют в основном легкие ыементы кислород, аэОт, углерод. С использованием гамма-лучей связан фотонно-нейтронный метод анализа, основанный на измерении интемсиввости нейтронного излучехия, возникыощего в результате ядерной реакции с гамме-квантамн. Э".ю специфичный метод определения бориллия и дейтерия, поскольку энергия связи нукланов только в ядрах этих элементов меньше энергии гамма-квантов радиоактивного распад».
для щех остальных ядер «ма больше, и для активации требуются ускорители. Радиоактивадионный анализ осуществляется в днух вариантах: с гзмической подготовкой образца (радиохимический вариант) и без иее (инструментальный вариант). Химическая подготовка проводится либо "Осле облучения длн отделения ну«Нных радионуклидов От мешающих, снбо ~~ пеРед облучением г.
целью удаления сильно активируюшихся элем ,* ц«ентоа или матрицы. Инструментальный вариант, в котором облученн нные Образцы исследуют без разрушения, пригоден, например. тот а, да, ногда образующийся радионуклид характеризуется малым 'мнем полураспада. Возможности инструментального варианта Врем гнре е р'Шеляются уровнем развития измерительной (счетвой) техники, зспсль ""ьзованием полупроводниковых детекторов и многоканальных «в«о« ализаторов импульсов. Достоинствами актнвационнаго анализа как «налитнческого ме „ метода ЯвлЯютсм: высокаЯ, иногда РекоРднал, чУвствитевьность.
Проси з обн наруж ния нек торых элементов оставляет ГО н%; высокая слысифн„ ность, воэмозкность опРоделениа большого числа эчементов (ло Зб — уб( из одной навески образца, малая величина требуемой навески; стсутс аиг п рав и на нтрольиый олыт, тзк как з б льшннс зе случаев химическая обработка проводится после облучения осршцж К недсктаткам метода можно отнести: малую доступность источников активнрующих частиц (в ряде случаев требуетсл ядерный рщк тор); необходимость защиты от рздиоиалучений; сложности, возникаю.
щие ори анализе абраздов с сильна активирующейса матрицей. Активационный меюд получил широкое распространение в влазите нашесте высокой чистоты, биологических н геологических обьектое в экологических и нриминалистических исследованиях Гдй МЕТОДЫ ИЗОТОПНОГО РАЗВАВЛЕНИЯ В основе метадон изотопного разбавления лежит допущение, что разные нуклиды одного н того же элемента химически эквивалентнм. Метолы цвлессюбразно использовать для определения близких па свойствам компонентов трудна разделяемых смесей. Методы наотопного разбавления сочетают в себе преимуществ» методов внутренныо ст адарт» и попевок К анализируемому раствору, содержащему шз граммов определяемого компонента, добавляют шс, граммов того же компонент», содержансего радионуклнд с активностью Ге, т.е.
обладающий удельной активГь постыл ое = —. После смешения и установления равновесна из сися шг мы выделяют ш1 граммов компонента в чистом виде и измеряют ж» активность Гь Удельна» активность выделенной части равна с Г1 пз гэ + глс откуда Го га = — ш1 — шь Г Важна, что лля метода изс тонного разбанления нет необходнмогтн отделять изучаемый компонент ноличественно, однако масгу выделен ней чагти определяют, используя любой из методов количсктаенноге анализа, например грзвимегрию Предел обнаружения ограннзщ необхолимостью определения массы выделенной доли вещества. Мегод изотопного разбавления усовершенстаовалн Ружичка Стары, введя понятие субстехиаметричжкаго выделения.
В анализиру' Збс ,ый и станлартиый РаствоРы, соЛеРжмцие соонитственно агс и шс, „,замов определяемого элемента, вводят оЛинаковые количества ра„онуклида онрелеляемого элемента и реагента, обрааующего с ним „,щнлексное соединение, причем количество реагента должна быть „ы,ыве, чем требуется но стехиометрии для взюгмодействия са всей , ассой опредсляемого вещества. После достижени» равновесия изотопного ОбМЕиа ИЗ ОбОИХ РаСтВОРОВ ЦРОДУКтЫ РЕаКЦИИ ВЫЛЕЛЯЮГ ЦОДХОЛЯ- нщм способом и измеряют их активность 1 и 1. Значения ш ржсчитывюгя оо формуле 1- гнс = ю„( —" — 1). 1* Введение субстехиометрического вылеления позволяет избежать праце- Шры намерения массы и снизить предел обнаружения до 10 "— 1О з г. 13.3. МЕТОДЫ, ОСНОВАННЫЕ НА ПОГЛОЩЕНИИ И РАССЕЯНИИ ИЗг1УЧРМИЙ, И ЧИСТО РАДИОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ При взаимодеиствии радиоактивного излучения с веществом обячатаэьнгсм процессом является взаимодействие излучения с электронами атомных оболочек.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
