В.Б. Лукьянов - Радиоактивные индикаторы в химии (1133872), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Работу проводили на установке, схема которой изображена на рис. 74. Результаты измерений приведены ниже:Массовая доля вольфрама w, %Скорость счета отраженного излучения/,имп/мин0,43,24,17,813,0wx678071207160755080407360Используя образцы с известным содержанием вольфрама, строим градуировочный график в координатах: скорость счета отраженного излучения / —массовая доля вольфрама в сплаве w (рис.
74). По этому графику находим массовую долю вольфрама в образце неизвестного состава wx = 6,0%.Аналогичным образом удается выполнить анализ железных рудна содержание в них железа. Порядковый номер железа (Z = 26)значительно выше, чем других элементов, присутствующих в руде(О, Si, A1), поэтому доля отраженного излучения с энергией, близкойк £тах(отР), зависит практически только от содержания железа в руде.Описываемый метод анализа пригоден также для определения зольности углей, для нахождения содержания легирующих добавок в рядесталей и т.
д.Достоинство этого метода состоит в том, что после его завершенияанализируемый образец практически не претерпевает никаких изменений, а все операции при выполнении анализа могут быть автоматизированы, что существенно ускоряет анализ.ВОПРОСЫ1. В чем заключаются особенности методов качественного и количественного анализа химических элементов, основанных на применении радионуклидов?2.
Чем отличаются радиометрические методы анализа от радиохимических?3. Как можно классифицировать методы анализа в зависимости от способавведения радионуклида в исследуемую пробу?4. Перечислите основные преимущества методов анализа с использованиемрадионуклидов.5. Как выполняется качественный анализ естественных радиоактивныхэлементов?6. Каким образом можно установить предел обнаружения нуклида по егоизлучению?9017. Какими способами можно проводить радиометрические определениясодержания естественных радионуклидов (радиоактивных изотопов?) Приведитесоответствующие формулы.8. Как оценить предел обнаружения химического элемента по излучениюего естественного радиоактивного изотопа?9.
Как определить содержание урана в образце, если известна активностьнаходящейся в равновесии с ним эманации радия?10. Можно ли считать, что в двух препаратах массы элемента, меченногоискусственным радиоактивным изотопом, равны, если равны активности этихпрепаратов?11. От чего зависит предел обнаружения элемента, меченного радиоактивным изотопом?12. Каковы основные этапы работы, в которой предполагается проводитьопределение массы вещества методом, основанным на знании удельной активности?13. Приведите пример применения метода определения содержания вещества, основанного на знании удельной активности, при изучении и разработкеаналитических методик.14. В чем заключается принцип метода изотопного разбавления? Каковыего преимущества?15. Выведите формулу для определения содержания вещества методом изотопного разбавления.
Как изменится эта формула при использовании изотопабез носителя?16. Какими путями можно проводить выделение порции вещества и определение массы выделенной доли при выполнении анализа .методом изотопногоразбавления?17. Как убедиться в том, что при проведении анализа методом изотопногоразбавления взят подходящий объем осадптеля, если массу выделенной доли вещества рассчитывают стехиометричееки?18. Укажите источники погрешностей определения вещества методом изотопного разбавления в случаях, если: а) для нахождения / 0 применяют такуюже процедуру, какая используется при определении активности выделеннойчасти вещества, и б) /„ определяют непосредственным измерением активностиаликвотной части раствора.19.
Если в анализируемой смеси присутствуют несколько соединений одного и того же элемента, то при каких условиях можно применять метод изотопного разбавления для определения: а) общего содержания элемента и б) одного из компонентов смеси?20. Чем определяется предел обнаружения в методе изотопного разбавления?21. Выведите Формулу для расчета содержания вещества при выполнениианализа с использованием варианта изотопного разбавления, в котором исключается измерение массы выделяемого вещества. В каких случаях целесообразноиспользовать этот вариант метода?22. Требуется найти общую активность 1:J7Cs в смеси продуктов деленияурана.
Как это сделать, если активность определяемого радионуклида мала,а его выделение нельзя провести количественно?23. Приведите примеры использования метода изотопного разбавления.24. Выведите формулу для определения элемента методом осаждения избытком осадителя, меченного радионуклидом. Приведите пример анализа, выполняемого этим методом.25. В чем заключается радиометрическое титрование? Каковы его преимущества?26. От чего зависит ход кривых изменения активности при радиометрическом титровании? Рассмотрите возможные случаи.27. Выведите формулы для расчета эквивалентного объема по двум точкампри выполнении радиометрического титрования методом осаждения.28. Приведите примеры различных способов проведения радиометрическоготитрования.29.
Как выглядят кривые радиометрического титрования при условииизвлечения образующегося соединения из водной в органическую фазу?20230. Приведите пример использования одного радиоактивного индикаторадля одновременного определения двух элементов методом радиометрическоготитрования.31. От чего зависит предел обнаружения вещества методом радиометрического титрования?32. Что такое активаиионный анализ? В чем его преимущества?33. Напишите возможные типы ядерных реакций, используемых в активаипонном анализе (реакции, не изменяющие Z мишени, изменяющие Z на -flи на —1).34. Как проводится качественный активационнып анализ?35.
Можно ли при помощи активационного анализа установить химическую форму элемента в исследуемом образце?36. Выведите формулу для оценки предела обнаружения в активационноманализе.37. Какими путями можно повысить специфичность активацнонноо анализа?38. Почему предпочитают использовать относительный метод активационного анализа?39.
По каким причинам наибольшее распространение получил нейтронныйактивационный анализ?40. Какие задачи можно решать с помощью табл. 12 и 13?41. Можно ли методом нейтронного активационного анализа определитьсодержание кислорода в алюминии?42. Приведите примеры иных, кроме нейтронного, вариантов активационного анализа.43. Какие элементы можно определять методом поглощения нейтронов?44. Как зависит ослабление потока нейтронов от массы поглощающегонейтроны вещества?45. Какими методами можно измерять ослабление потока нейтронов припроведении анализа методом поглощения нейтронов?46. Благодаря чему возможен анализ элементо.в по эффекту обратного рассеяния р-излучения?Г Л А В АVIIПРИМЕНЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ИНДИКАТОРОВВ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ§ 1.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ МАЛОРАСТВОРИМЫХВЕЩЕСТВ1. Принцип метода и основные этапы работыДля решения многих теоретических и практических задач необходимы сведения о растворимости различных веществ, в том числе ималорастворимых. В частности, данные о растворимости нужны приопределении полноты осаждения соединения из раствора, выделенииэлемента с помощью соосаждения, построении процессов разделенияс помощью переосаждения и во многих других случаях.Существует ряд методов, позволяющих находить растворимостьмалорастворимых веществ. Значительная их часть основана на проведении кондуктометрических, потенциометрических или полярографических измерений в растворе исследуемого соединения.
Такие измерения с достаточной степенью точности могут быть выполнены только для хорошо диссоциирующих веществ, растворенных в полярных203растворителях, что существенно ограничивает область примененияэтих методов. Гораздо большей универсальностью обладает методопределения растворимости, основанный на применении радиоактивных индикаторов. Впервые он был предложен Г. Хевеши и Ф.
Панетомв 1913 г. для малорастворимых солей свинца, меченных природнымрадиоактивным изотопом RaD ( 210 Pb), и несколько позднее использовался Вл. И. Спицыным для определения растворимости соединений тория.Метод определения растворимости с использованием радиоактивных индикаторов пригоден как для ионных и полярных, так и дляковалентных соединений в любых растворителях — полярных и неполярных, летучих и легко разлагающихся. Другое важное достоинство метода состоит в том, что он позволяет определять растворимостьне только в чистых растворителях, но и в присутствии различных посторонних агентов (комплексообразователи, солевые добавки и т. д.).Если изучается растворимость соли, содержащей радиоактивныеметки и в катионе, и в анионе, то можно следить за переходом в раствор каждого из ионов и изучать сольволиз (в частности, гидролиз)соли.В основе определения растворимости с помощью радиоактивныхиндикаторов лежит метод определения малых количеств вещества,базирующийся на знании удельной активности исходного соединения (см.
гл. VI, § 3 , 1). В принципе изучаемое вещество может бытьи твердым, и жидким, и газообразным, но мы в дальнейшем будем считать, что речь идет о нахождении растворимости твердого соединения.Рассмотрим, каким образом, зная удельную активность соединения, можно определить его растворимость. Пусть регистрируемаяактивность т г соединения, растворимость которого хотят найти, равна/ т в , а измеренная в аналогичных условиях активность того же соединения, содержащегося в V мл раствора — / р . Так как при переходе в раствор изотопный состав элементов практически не меняется,удельные активности исследуемого соединения в твердой фазе / уд , Т ви в растворе/уД,р должны быть равны между собой.
Для / уд , Т в можнозаписать'уд,тв='тв/т.(7.1)Допустим, что в 1 мл насыщенного раствора содержится s г соединения (т. е. растворимость, выраженная в граммах на миллилитр, равнаs). В таком случае/ у д > р = /р/1/5.(7.2)Так как / уд , Т в = / у д , р = / у д , то, следовательно,/ TB /m=/ p /Vs,и растворимость s равна204(7.3)Если растворимость хотят выразить числом L молей на 1 л(моль/л), то формулу (7.4) следует преобразовать к видуL =1O3S3—M10 / p m•MITBV3=10 /p—(7 *>)'MIyJlVV)где M — относительная молекулярная масса вещества.Пример 59.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
