|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Изотопный обмен | Изотопный обмен (далее И) процесс, заключающийся в перераспределении изотопов какого-либо элемента между реагирующими веществами. При И происходит замещение одного изотопа какого-либо элемента на другой его изотоп в молекулах данного вещества без изменения их элементарного состава. Например, если , обогащенный тяжелым изотопом 37, смешать с 2 обычного изотопного состава (75,53% 35 и 24,47% 371), то вследствие реакций И
37 + 352 = 35 + 3537
37 + 3537 = 35 + 372
обогатится тяжелым изотопом, а обеднится им.
Возможности протекания реакций И весьма различны: они могут идти в гомогенных условиях (между растворенным веществом и растворителем, в смеси газов и т. д.), а также в гетерогенных (например, между твердым или жидким веществом и нерастворимым газом). Механизмы реакций И не отличаются от механизмов других реакций.
Поскольку свойства изотопов одного и того же элемента почти одинаковы, а относительные различия в массах их невелики (за исключением изотопов то при достижении равновесия И каждый изотоп распределяется между реагирующими веществами почти равномерно. Для изотопов тяжелых элементов неравномерность не превышает десятых долей процента, для изотопов легких элементов (от до ) не превышает 10%. Только для изотопов неравномерность в распределении между некоторыми веществами достигает сотен процентов. Распределение изотопов между веществами в состоянии равновесия характеризуется коэффициентом распределения a, определяющим соотношение равновесных концентраций изотопов в реагирующих веществах. При равномерном распределении изотопов a = 1. Отклонение от равномерного распределения зависит не только от массы изотопов, но и от состава веществ, между которыми происходит И Кроме того, a зависит от температуры и во всех случаях по мере ее повышения приближается к 1. Скорость протекания И всецело определяется механизмом реакций. В некоторых случаях И протекает практически мгновенно (например, при ионных реакциях в растворе), в других случаях - крайне медленно или же не происходит вовсе. Для ускорения И так же, как и для других реакций, часто используют различные катализаторы.
И применяют для концентрирования требуемого изотопа. Для этого многократно повторяют процесс обогащения этим изотопом одного из веществ при условии неравномерного распределения изотопов между веществами. Для изотопов и лития, нашедших применение в и термоядерной энергетике, такие методы получили промышленное использование. К ним относится, например, получение тяжелой воды путем И воды и сероводорода или И воды и
12 + 12 = 12 + 12
или
12 + 12 = 12 + 12.
В исследованиях И применяют для выяснения элементарных стадий различных реакций. По скорости протекания И можно иногда лучше, чем по другим реакциям, судить о подвижности в молекулах и о реакционной способности соединений. И используют также в препаративных работах для получения меченых соединений (см. Изотопные индикаторы).
Лит.: Бродский А. И., изотопов, 2 изд., М., 1957; Рогинский С. З., Теоретические основы изотопных методов изучения реакций, М., 1956.
С. Э. Вайсберг. |
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
