М.И. Афанасов, А.А. Абрамов, С.С. Бердоносов - Основы радиохимии и радиоэкологии (1127001), страница 23
Текст из файла (страница 23)
90 Бк/г11. 0,05 мл251 100 A12. mK 1,393 г N A13. 924,4 мг14. 2,664 г15. 24%3+3+16. C(Lu ) = 1 моль/л.17. C(Sm ) = 1 моль/л18. 417 МБк/г663619. 5,6610 г изотопа Cu или 8,210 г меди (регистрация излучения 64Cu)20. 0,310,06 г21. 0,0350,002 %22. 7,95%23. Стандарт, содержащий 0,6 г бора, поглощает 28% потока нейтронов, аанализируемый препарат поглощает 42% потока. Содержание бора ванализируемом препарате 0,9 г.24. 83,3 мг25. 0,0017 моль/л;Решение №1 (метод изотопного разбавления).
Ванализируемом растворе находилось mx г марганца,в раствор внеслиm0=0,002∙0,01∙55 = 0,0011 г меченного марганца, и осадили m1 г марганца.Внесенная активность А0 = 90∙103 Бк, активность осадка А1 = 44,226∙106 m1;mx = m1(А0/А1)−m0 = 9,35∙10−4 г; С(Mn2+) = 9,35∙10−4/(55∙0,01) = 0,0017 моль/лРешение №2. Удельные активности (в расчете на г или моль элемента) в растворедо осаждения и в осадке одинаковы: 90000/(mx+0,002∙0,01∙55) = 44,226∙106 иmx=9,35∙10−4 г.26. 7,5∙10−6 моль27. 71,5 мл28. 0,2 моль/л29.
0,005 моль30. 0,03 моль/л31. 0,15 моль/л32. Решение. Искомое количество вещества атомов цинка х= [1(А0/А1) - 0] ,где 1- кол-во вещества цинка в осадке, 0 - кол-во вещества цинка в ZnSO4, А0 и1. mmin 103А1– регистрируемые активности раствора до выделения осадка и осадка,соответственно.
А0 = 100050 = 50000 имп/мин; А1 = 50000-51758 = 20014имп/мин; 1=0,00004 моль, 0=0,00004 моль;х = 5,993105 моль; С(Zn2+)=1,198103 0,0012 моль/л33. 1,8 моль/л34. Для определения малых количеств веществ используется один из вариантовметода изотопного разбавления. Пусть в 30 мл анализируемого растворасодержится х моль иттрия. Объемную скорость счета радиоактивного раствораобозначим Ауд,0. После внесения 2 мл 0,001 моль/л радиоактивного раствораудельная скорость счета (в расчете на моль) раствора в первой пробирке сталаравна: Ауд,1 = (2∙10−6Ауд,0)/(x+2∙10−6); удельная скорость счета раствора во второйпробирке Ауд,2 = (4∙10−6Ауд,0)/(x+4∙10−6).
После экстрагирования одинаковыхколичеств иттрия () удельные радиоактивности органических фаз равнысоответствующим удельным скоростям счета растворов: А1 = 2315∙2/ =(2∙10−6Ауд,0)/(x+2∙10−6); А2 = 3501∙2/ = (4∙10−6Ауд,0)/(x+4∙10−6). Решив системууравнений, находим х = 4,20195∙10−6 (моль).Концентрация иттрия C(Y3+) =−6−44,20195∙10 /0,03 = 1,4∙10 моль/л35. 2,84∙10−4 моль/л36. 1,6∙10−4 моль/л. Решение. Пусть в 10 мл анализируемого раствора содержится хмоль ионов железа.
Мольную скорость счета раствора (имп/(мин∙моль))обозначим А0. В первой пробирке после внесения 2 мл 0,002 моль/лрадиоактивного раствора находится (х+0,000004) моль Fe3+, активность растворапробирке А1 = A0(х+0,000004) имп/мин. Во второй пробирке после внесения 1 мл0,002 моль/л радиоактивного раствора находится (х+0,000002) моль Fe3+,активность раствора А2 = A0(х+0,000002) имп/мин.
Активность осадка в каждойпробирке равна А00,000002 имп/мин. Регистрируемая активность раствора надосадком:в первой пробирке 153913 = А0(х+0,000004)- А00,000002;во второй пробирке 68413 = А0(х+0,000002)- А00,000002.Решая систему, получаем х = 1,6∙10−6; C(Fe3+) = 1,610−6/0,01 = 1,6∙10−4 моль/л37. 5,7104 моль38. 4,9%539. 3,62 мг (3,7710 моль). Решение. По отношению к сульфат-ионам барийнаходится в избытке. Решение сводится к нахождению избытка Ba2+, попавшему вфильтрат. В фильтрат попало х мг бария, после добавления 100 мг ВаСl2 вфильтрате оказалось (х+100137/208) мг, в осадке – (20137/233) мг.
В расчете набарий удельные активности фильтрата и осадка равны друг другу:[6615/(х+100137/208)]=[618/(20137/233)]. Вычисляем х и находим, чтоколичество вещества ионов SO42 в исходном растворе равно 3,769105 моль.40. 0,135 моль/л41. Ответ: 2,02 моль/л.542. В осадке 5 10 моль иода. С радионуклидом в раствор добавлено 106 мольиода. Получаем уравнение [(3,24.105)/(х + 106)] = 2760/(5.105)] . Его решение даетх = 5,87 ммоль; m(NaI) = 880 мг43. 112 мг44.
0,0105 моль/л45. В контрольной пробе было 20 ммоль церия и 3.103.0,15 = 4,5.104 моль (0,45ммоль) оксалат-ионов. В осадке Ce2(C2O4)3 cодержится 0,30 ммоль церия.Активность этого препарата, по условию задачи, равна 1560 имп/мин. Т.о., в104каждую анализируемую пробу раствора добавляли церий-141 с регистрируемойактивностью 1560∙20/0,3 = 104000 имп/мин. Пусть в первом пробе было x мольцерия.
После прибавления 1 мл 0,15 моль/л раствора H2C2O4 в осадке оказалось0,1 ммоль церия. Количество вещества ионов церия в первой пробе: x =104000∙0,1/1220 = 8,52 ммоль.Пусть во второй пробе было y моль церия, в осадке оказалось 0,2 ммоль.Количество вещества церия во второй пробе: y = 104000∙0,2/2408 = 8,64 ммоль.Среднее содержание 8,6 ммоль.46. 28,2 мкг47. Мольные удельные регистрируемые активности растворов AgNO3 до и послевыделения части серебра в виде AgBr одинаковы. Пусть в реакцию вступило по хмоль ионов Ag+ и Br. Тогда 33295/(3106) = 72103/(3106x).
x = 7,5104 моль.(Br) = 7,510480100%/(0,01101) = 0,0059%48. 0,25 моль/л49. 0,0125 моль/л50. 5 мг351. 3,610 моль/л52. 0,0508 мг53. К раствору соли магния добавили 103 моль фосфата аммония (избыток), вкотором содержится 31 мг фосфора. Общая активность 31000 имп/мин. В осадкеоказалась активность 31000 – 16600 = 14400 имп/мин, т.е. осадок содержит 14,4 мгфосфора.
Масса магния в осадке (следовательно, и в исходном растворе) равна14,4∙24/31 = 11,1 мг54. 0,025 моль/л55. 267 раз56. 60457. ~1130 раз58. 210 моль/л.59. Исходная активность 2 103 моль цинка равна 99600 имп/мин. Радиоактивностьдиска 498 имп/мин. Содержание Zn в покрытии: 4982.103/99600 = 105 моль, т.е.65.105 г. Толщина покрытия: 65.105 /(70,62) = 8,2.105 см = 0,82 мкм60. 2,1710-4 г/см361. Решение: Внося поправки наизменениеобъема,определяемобъемную скорость счета раствора:603, 455 и 142 имп/(мин∙мл),соответственно.Полинейнойзависимости (Iуд,р=602,159 – 150,265V)находим эквивалентный объем Vэ =4,007 мл.
Количество веществафосфат-ионов ионов в растворе2,6710−6 моль, концентрация 8,9∙10−5моль/л62. 1,29∙10−4 моль/л63. 5104 моль (0,05 моль/л)64. 0,005 моль/л65. 3,5108 моль66. 0,025 моль/л67. 127,5 мг68. Решение. Удельные массовые активности(или скорости счета, измеренные в строго одинаковых условиях) Sr3(PO4)2 в105осадке и в насыщенном растворе равны друг другу.
Пусть s – растворимость (г/мл)Sr3(PO4)2 , V- объем раствора над осадком (мл), m- масса осадка (г). Тогда (Аос/m)= (Ар/Vs) и s = Арm/АосV . Регистрируемая активность осадка, учитываячрезвычайно низкую растворимость Sr3(PO4)2, равна регистрируемой активностираствора SrCl2 : Аос = 17050∙50∙100 = 8,525∙107 имп/мин; m=0,227 г; V=50 мл; Ар=52∙50=2600 имп/мин; s = 1,384∙10−7 г/мл = 3,04810−7 моль/л.Равновесные концентрации ионов С(Sr2+) и С(PO43) в насыщенном растворе равны33,04810−7 и 23,04810−7 моль/л, соответственно.
ПР = [f+C(Sr2+)]3[f-C(PO43)]2 ,где f+ и f- - коэффициенты термодинамической активности катиона и аниона,соответственно. Усредненный коэффициент f можно, в первом приближении,вычислить по ур-ю Дебая-Хюккеля lgf= 0,5117z+z-I½ , где I – ионная силараствора, z – заряды ионов. Для 0,001 моль/л раствора NaClO4 I = 0,001,коэффициенты f+ = f- 0,8 (табличные значения f+ = 0,87, f- = 0,73).ПР (0,833,048∙10−7)3(0,823,048∙10−7)2 1∙10−3169. 9,8∙10−9 г/мл70.
Ионная сила рассматриваемых разбавленных растворов I 0,000001,коэффициенты термодинамической активности ионов f1. Можно считать, чтозначение ПР равно произведению равновесных концентраций ионов Ag+ и I.Пусть в насыщенном растворе содержится х моль AgI. Тогда равновесныеконцентрации катиона и аниона (до внесения дополнительного количества ионовсеребра): х = (8∙1017)½ = 8,944∙109 моль/л. Мольные удельные активности твердойфазы и насыщенного раствора одинаковы. Общая активность 100 мл раствораравнялась 8,944∙1090,11,88∙1012 1682 Бк.После добавления раствора AgNO3 концентрация ионов Ag+ увеличивается до 106моль/л, равновесие смещается в сторону образования осадка, концентрацияаниона уменьшается до значения С = 8∙1017/106 = 8∙1011 моль/л. Общаяактивность 100 мл раствора после внесения Ag+: 1682(8∙1011/8,944∙109) 15 Бк.71.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
