Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ЭМАНАЦИОННЫЙ МЕТОД

ЭМАНАЦИОННЫЙ МЕТОД, физ.-хим. метод исследования твердых тел, основанный на изучении их способности выделять (эманировать) в окружающую среду изотопы радиоактивного инертного газа радона (эманации). В изучаемый объект вводят пропиткой, соосаждением, сорбцией или др. путем микроколичество материнского радионуклида, при радиоактивном распаде к-рого образуются непосредственно или в результате ядерных реакций изотопы Rn. Обычно материнскими нуклидами служат 226Ra или 228Th. При a-распаде 226Ra образуется 222Rn (T1/23,823 сут); превращение6040-1.jpg (T1/2 55,6 с) приводит к образованию короткоживущего 220Rn, наз. часто тороном (см. Радиоактивные ряды).
Образовавшиеся в твердом образце атомы радона переходят в окружающую газовую среду гл. обр. диффузионным путем (незначит. доля эманации покидает твердое тело за счет эффекта отдачи). Выделение эманации зависит от структуры твердого тела, уровня дефектности и т. п. факторов, определяющих скорость диффузии. Отношение числа атомов эманации, выделяющихся в единицу времени из твердого тела в окружающую среду, ко всем атомам эманации, образовавшимся в исследуемом теле за то же время вследствие радиоактивного распада материнского нуклида, наз. коэф. эманирования6040-2.jpg Значение6040-3.jpg меняется от приблизительно 1 (для расплавов) до 0,01 и менее (для бездефектных монокристаллов).
Наилучшие результаты эманационный метод обеспечивает, если материнский нуклид распределен гомогенно по всему объему исследуемого твердого образца. Кол-ва материнского нуклида и образующегося инертного газа в образце ничтожно малы (менее 10-10-10-8 г), поэтому на физ.-хим. св-вах изучаемого твердого материала их присутствие не сказывается. Атомы радона, образующиеся при6040-4.jpg-распаде материнских ядер, не реагируют с окружающим в-вом и остаются в химически не связанном состоянии.
На практике применение эманационного метода обычно совмещают с термическим анализом, т. е. изучают эманирование при разных т-рах. График зависимости6040-5.jpg от т-ры получил назв. эманограммы. При эманационно-термич. методе важно, чтобы в твердом теле быстро устанавливалось равновесие между материнским нуклидом и эманацией; наиб. удобно с этой целью использовать торон (равновесие между тороном и 224Ra устанавливается за 8-10 мин). При получении эманограммы образец помещают в нагреваемый герметич. сосуд и потоком газа-носителя, проходящего над образцом, переносят выделяющуюся эманацию в блок детектирования, где кол-во выделившейся эманации определяют радиометрически.
При т-рах хим. или фазовых (полиморфных) превращений наблюдается резкое возрастание6040-6.jpg (рис.). Так, острые максимумы на эманограмме гипса CaSO4 х 2H2O, отвечающие 130 и 180 °С, соответствуют двум стадиям его дегидратации. Широкий максимум в области т-р 800-990 °С свидетельствует о превращении6040-7.jpg и6040-8.jpg-форм CaSO4. По эманограмме судят о кинетике превращений, определяют т-ры начала и окончания твердофазных р-ций, определяют т-ры стеклования полимеров, судят о суммарной дефектности твердого тела.

6040-9.jpg

Кривая изменения с т-рой коэф.6040-10.jpg эманирования торона 220Rn из гипса CaSO4 х 2H2O (e выражен в относит. единицах).

Возможности эманационного метода могут быть расширены, если вместо радона использовать радиоактивные нуклиды 85Кr и 133Хе. В этом случае Кг или Хе вводят в изучаемый объект, помещая его в атмосферу, содержащую радиоактивный инертный газ; при воздействии на атмосферу излучением высокочастотного трансформатора Теслы ускоренные ионы инертных газов поступают в образец (метод Еха). При этом радиоактивные атомы проникают не на всю толщину образца, а только в его поверхностные слои, но во мн. случаях этого оказывается достаточно для получения информации о строении твердого тела.
Идея эманационного метода была впервые высказана и реализована Л. С. Коловрат-Червинским в 1902, работавшим в лаборатории М. Склодовской-Кюри.

Лит.: Несмеянов А.Н., Радиохимия, 2 изд., М., 1978; Бадек В.,Тельдеши Ю., Эманацнонно-термический анализ, пер. с англ., М., 1986.

С. С. Бердоносов.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн