Радиохимия. ВСЕ ЛЕКЦИИ РХ 7 СЕМЕСТР. Содержание лекции

• Название: Содержание лекции
• Анкор: Радиохимия
• Дата: 01.03.2022
• Размер: 2.62 Mb.
• Имя файла: ВСЕ ЛЕКЦИИ РХ 7 СЕМЕСТР.pptx
• Тип: Лекции; #378426
• страница: 10 из 18

Современные взгляды на природу радиоколлоидов

Гетерогенное зародышеобразование является процессом термодинамически более выгодным, чем гомогенное, и должно ему предшествовать, особенно для ультраразбавленных растворов.

Чем ближе физико-химические свойства вещества подложки и вещества, выделяющегося в твердую фазу, тем будет меньше работа образования зародыша. При выделении твердой фазы на поверхности, состоящей из этого же вещества, работа образования зародыша будет минимальной. Процессы гетерогенного зародышеобразования могут протекать как на подложках, специально внесенных в раствор, и стенках сосуда, и на присутствующих в растворе загрязнениях. В этом случае мы имеем дело с образованием псевдоколлоидов. Псевдоколлоиды данного типа можно назвать конденсационными псевдоколлоидами. Они должны отличаться от псевдоколлоидов "обычного типа", т.е. адсорбционных псевдоколлоидов, резким снижением обратимости адсорбции. В концентрированных растворах образование твердой фазы вследствие больших пересыщений (С0 >> Cmin) происходит обычно очень быстро и поэтому, как правило, преобладают процессы гомогенного зародышеобразования.

Процессы образования труднорастворимых соединений

Ультрамикрочастицы имеют размер 20-40 Å, включают в себя до 103 атомов.

Микрочастицы размером в 0,n мкм.

Макрочастицы размером в десятки микрометров, собирающиеся во флокулы.

Ультрамикрочастицы длительно сохраняют свою индивидуальность в объеме микрочастиц, микрочастицы - в объеме макрочастиц, а макрочастицы - в объеме флокул.

Схема иерархической структуры геля гидроксида железа

Атомы железа в составе таких полимерных цепей ультрамикрочастиц могут быть замещены атомами примеси (М) с образованием оловой или оксо-связи, образуя гетерополиядерные гидроксокомплексы:

Выводы

• Дано определение истинных и псевдоколлоидов.
• Проанализирована термодинамическая возможность образования истинных коллоидов на примере гидроксидов металлов.
• Проведен анализ кривых растворимостиамфотерных и неамфотерных гидроксидов металлов в отсутствии процессов комплексообразования.
• Рассмотрены процессы, приводящие к образованию псевдоколлоидов.
• Показано, что условиями образования псевдоколлоидов являются возможность образования истинных коллоидов примесными элементами и сорбция на них целевого компонента.
• Рассмотрены современные взгляды на образование радиоколлоидов, в том числе гетерополиядерных гидроксокомплексов.

Лекция 5

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФОРМ СОСТОЯНИЯ МИКРОКОМПОНЕНТОВ В РАСТВОРАХ

Содержание лекции

Методы межфазного распределения. Электрохимические методы. Коллоидно-химические методы. Возможности экспериментальных методов для установления природы коллоидного состояния радионуклидов. Современные методы исследования форм состояния микрокомпонентов в водных растворах.

Методы, используемые для определения форм состояния микрокомпонентов в растворе

Для решения вопроса о формах состояния микрокомпонентов применяют комплексный подход, сочетающий термодинамический расчет форм состояния в растворе, растворимости труднорастворимых соединений с учетом процессов комплексообразования, и экспериментальные методы исследования форм состояния радионуклидов в водных растворах:

• методы межфазного распределения (соосаждение, сокристаллизация, сорбция, экстракция);
• электрохимические методы (электролиз, электрофорез, электродиализ);
• коллоидно-химические методы (центрифугирование и ультрацентрифугирование, фильтрация и ультрафильтрация, диализ, радиография).

В целом, адекватную картину можно получить, сочетая расчетные и различные экспериментальные методы.

Метод диализа

• Диализ является прямым методом определения коллоидных состояний вещества. Метод основан на том, что коллоидные частицы не способны диффундировать через полупроницаемые мембраны.
• При отсутствии адсорбционных потерь
• Доля коллоидной формы (αК) может быть определена

Метод ультрафильтрации

Разделение ионной и коллоидной фракций происходит в результате пропускания раствора через ультрафильтры, обладающие различным диаметром пор. При этом коллоидные частицы размером, превышающим размер пор, задерживаются ультрафильтром.

Доля коллоидной формы может быть вычислена по формуле:

Ультрафильтрация 95Zr через целлофан при рН: 1 - 1,0; 2 - 2,6; 3 - 3,7; 4 - 4,75; 5 - 5,35

Распределение коллоидов циркония по размерам