Cтраница 2
Используя уравнение ( 18 - 2), рассмотрим влияние различных факторов на процесс первичной обменной адсорбции. [16]
Для адсорбции радиоактивных элементов из крайне разбавленных растворов в поверхностном слое кристалла имеет непосредственное значение лишь процесс первичной обменной адсорбции. Это объясняется тем, что в силу ничтожных концентраций радиоактивные элементы не могут обеспечить создания достаточного избытка одного из ионов на поверхности кристаллов, характеризующего первичную потенциалобразующую адсорбцию. Этот вид адсорбции имеет очень большое значение для аналитической химии. Что же касается адсорбции радиоактивных элементов, то здесь потенциалобразующая адсорбция оказывает лишь косвенное влияние, определяя общее количество вторично адсорбированных ионов. [17]
Прежде всего необходимо было установить виды адсорбции, с которыми мы имеем дело в данном случае, так как наряду с первичной обменной адсорбцией возможно наличие и вторичной адсорбции. Для этой цели необходимо было получить постоянную, не изменяющуюся во времени кристаллическую поверхность. [18]
Величина первичной потенциалобразующей адсорбции микро компонента мала ( мала с), и ее вклад в первичную адсорбцик мал по сравнению с вкладом первичной обменной адсорбции. [19]
Как бьшо показано в работах / k - 5 / t процесс адсорбция европия на стабильной поверхности осадка гексагидрата оксалата тория, согласно классификации Кольтгоффа-Ратнера явлений адсорбции на кристаллических осадках - 7 /, может быть отнесен к первичной обменной адсорбции. При совместном осаждении / 4 / или при перекристаллизации осадка оксалата тория в растворах, содержащих европий / 8 /, в данной системе образуются смешанные кристаллы оксалатов тория и европия без нижней границы смешиваемости. [20]
Первичная адсорбция, в свою очередь, подразделяется на обменную и потенциалобразующую. Первичная обменная адсорбция происходит вследствие кинетического обмена между одноименными или изоморфными ионами раствора и поверхностного слоя кристалла. К этому случаю применимо правило Фаянса-Пакета: радиоактивный элемент, находящийся в форме катиона или аниона, тем сильнее адсорбируется выделяющимся или заранее приготовленным осадком, чем меньше растворимо соединение, которое образует этот элемент с противоположно заряженным ионом осадка. [21]
В случае первичной обменной адсорбции изоморфных ионов распределение их уже не будет подчиняться уравнению ( 15 - 2), так как в этом случае соотношение между числами атомов радиоактивного и стабильного изотопов на поверхности будет не равно, а пропорционально соотношению между ними в растворе. [22]
Вместе с тем, существуют обширные области полезного применения адсорбционных процессов. Так, например, процесс первичной обменной адсорбции был использован для выяснения вопроса о механизме достижения равновесия при распределении микрокомпонента между твердой кристаллической фазой и расплавом. [23]
Маловероятно влияние посторонних ионов на коэффициент активности при малых концентрациях прибавленной соли. Надо сказать, что и сам вопрос о влиянии посторонних ионов на первичную обменную адсорбцию изучен еще недостаточно. [24]
Если ионный кристалл помещается в раствор, содержащий собственные, изотопные или изоморфные ионы, то между поверхностью кристалла и раствором весьма быстро устанавливается динамическое равновесие; при этом скорости перехода ионов с поверхности кристалла в раствор и из раствора в кристалл оказываются равными. Нетрудно видеть, что этот процесс приводит к переходу части ионов из раствора на поверхность кристаллического осадка и является причиной первичной обменной адсорбции. [25]
В качестве адсорбента следует, за весьма редкими исключениями, применять труднорастворимые и легко поддающиеся очистке кристаллические соединения. Малая растворимость вещества адсорбента приводит к удобному соотношению между количеством собственных ионов на его поверхности и в растворе, что особенно существенно при изучении первичной обменной адсорбции. При изучении вторичной обменной адсорбции это свойство адсорбента позволяет установить влияние конкурирующих ионов в широком интервале концентраций. Следует отметить также, что малая растворимость является одним из факторов, позволяющих свести до минимума скорость рекри-сталлизационных процессов, а следовательно, и изменение величины поверхности адсорбента во время опытов. [26]
В последние годы в литературе все чаще подчеркивается роль ионного обмена в процессе соосаждения. В связи с этим интересно упомянуть работы В. Т. Чуйко с сотрудниками, которые изучали концентрирование микропримесей гидроокисями и сульфидами, а также механизм явления. По мнению Чуйко, общеизвестные причины соосаждения, сокристаллизация, первичная обменная адсорбция, ионный обмен регулируются одним и тем же доминирующим процессом - конкуренцией ионов компонентов за места в кристаллической решетке. [27]
В дальнейшем Хпопин и Кузнецова [29] детально изучили радиоактивные методы определения поверхности с целью получить количественные данные, которые можно было бы использовать для установления законов первичной адсорбции. Это-было вызвано тем, что ранние исследования адсорбции радиоактивных изотопов на кристаллических осадках обычно производились с недостаточно охарактеризованными адсорбентами и при этом не учитывались в должной мере все факторы, влияющие на адсорбцию. Прежде всего необходимо было установить-виды адсорбции, с которыми мы имеем дело в данном случае, так как наряду с первичной обменной адсорбцией возможно наличие и вторичной адсорбции. Для этой цели необходимо-было получить постоянную, не изменяющуюся во времени кристаллическую поверхность. [28]
Правило Хана включает в себя два условия, одновременное выполнение которых позволяет судить о возможности ( или невозможности) адсорбции иона данного радиоактивного элемента. Одно из этих условий относится к трудной растворимости соединения радиоактивного элемента с противоположно заряженным ионом адсорбента и является решающим при процессах первичной обменной адсорбции. При этом, как следует из ранее рассмотренных опытов В. Г. Хлопина, заряд поверхности адсорбента не играет заметной роли. [29]
На основании изложенного представления о строении двойного электрического слоя была предложена классификация возможных видов адсорбции радиоактивных изотопов. Первым процессом, приводящим к адсорбции радиоактивных изотопов, является кинетический обмен ионами между поверхностью кристалла и раствором. Если в растворе были ионы, могущие входить в поверхностный слой кристаллической решетки осадка, то в результате такого обмена часть этих ионов перейдет в поверхностный слой кристалла. Этот вид адсорбции является первичной обменной адсорбцией. Процесс кинетического обмена между поверхностью кристалла и раствором приводит также к отклонению состава поверхностного слоя от стехиометрического соотношения и, следовательно, к образованию свободного электрического заряда на поверхности кристалла. [30]