Radioaktív nyomjelzés a fizikai kémiában

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Radioaktív nyomjelzés a fizikai kémiában"

Csongor Lakatos
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Rdioktív nyojelzés fiziki kéiábn

2 Rdioktív nyojelzés fiziki kéiábn

3 Oldékonyság eghtározás Hevesy: PbS oldékonyságánk eghtározás Pb ( NO 3 ) 0 PbS fjlgos ktivitás ugynnnyi szilárd ill. oldott állpotbn: /=áll. z oldt ktivitásánk érésévl z oldott nyg ennyisége száíthtó. L PbS =0-33 ol d -6 Pb S PbS

4 Öndiffúzió: egyetlen ódszer Diffúzió: egy ódszer Diffúzió vizsgált Öndiffúzió Szilárd nygbn: félvezetők féek Diffúziós együtthtó függ: kristályszerkezettől (diffúzió irány) Szecsehtár Szecsén belüli diffúzió Hibhelyek hordozóentes rdioktív nyg víz öndiffúziójávl keveredik.

5 g öndiffúziój. z egykristálybn csk szecsén belüli diffúzió figyelhető eg, íg polikristályos ezüstben lcsony hőérsékleten szecsehtár diffúzió int kisebb ktiválási energiájú folyt z urlkodó (szggtott vonl).

6 Diffúzió I: rdioktív intenzitás szilárd fázis belsejében I 0 : rdioktív intenzitás felületen t idő x: távolság D diffúziós együtthtó I I 0 Dt D D e 0 e x E / RT / 4 Dt

7 Öndiffúziós együtthtók és ktiválási energiák Ele Olv. pont, C Mérési hő. D, c /s D 0, c /s E, kj/ol C N 97,8 39,6, ,4 43,79 Cu , ,468 97,5 g , ,7 90,65 u , ,69 Mg , ,08 Zn c teng. 40-0,3 9,34 Zn c teng. 40 0,58 0,8 In ,6.0-0,0 75,00 Ge 959-7,8 87,0 Sn c teng , , ,00 Sn c teng ,5.0-3, ,7 Pb ,4, ,8 0,44 i c teng ,89 i c teng , ,60 -Fe , ,7 -Fe ,3.0-5,8 30,90 Co ,367 80,73 Tl c teng. 303, ,4 95,95 Tl c teng. 303, ,4 94,69 Cd c teng. 30, ,05 76,6 Cd c teng. 30, ,0 80,03 Se 0, 75 8,5.0 -, ,73 S c teng.,8 87,5 5,7.0-3, ,8 S c teng., ,3.0 -,99 -P 44, 8,7,07.0-0, ,39 Folydékok N 97,8 34,3 5,39.0-5,.0-3 0,8 Hg -38,9 3,79.0-5, ,86 In ,6.0-5, ,66 G 9,8 60,97.0-5, ,69

8 Diffúzió vizsgált z oxidációt fé diffúziój szbj eg z oxidációt z oxidálószer diffúziój szbj eg

9 Diffúzió vizsgált fé és z oxidálószer egyránt diffundál

10 Diffúzió vizsgált CuS reve képződése 440 C-on folyékony kénben Reve képződése gzn ötvözetben 444 C-on folyékony kénben

11 Diffúzió vizsgált S-35 eloszlás CuZn ötvözeten képződött szulfid revében Nikkel lyukkorróziój folyékony kénben 600 C-on

12 Szulfid reve gcu ötvözeten

13 cél elektronikroszkópos utordiogrj tríciul vló któdos feltöltés után. nyilk uttják tríciu behtolásánk nyoit

14 Polikristályos cél utordiogrj hidrogénszulfid-ionok dszorpcióját követően kristályszecsék htárát ábrázoló fotó

15 Diffúzió Gáz diffúziój szilárd nygbn rdon tljbn hignygőz űnygbn Oldt/szilárd: ionok diffúziój szilárd nygbn

16 Rdon diffúziój tljbn Lineáris diffúzió vizsgált. : törőszerkezet, b: rugls flú ebrán, c: záróspk, d: detektor, e: ólovédele

17 Rdon diffúziój tljbn rdont trtlzó göb összetörésére szolgáló szerkezet : elektroos vezeték : záróspk C: összenyoott rugó D: vékony huzl E: z üveggöböt összetörő vsnehezék F: rdon eltávozásár lkls nyílás G: rdont trtlzó üveggöb

18 Rn- lineáris diffúziój hookbn

19 Rn- diffúziós együtthtójánk változás hook nedvességtrtlánk függvényében Nedvességtrtlo

20 ln Int ln Int Hignygőz diffúziój űnygbn / int szeletelt 7,5 7 6,5 6 y = -4E-06x + 6,8 R = 0,77 5, x (ikron) 0 8/ int szeletelt Kenet trtlzó űnyg x (ikron)

21 Csereár eghtározás Csereár fogl z ionátenet szilárd/oldt htárfelületen izotópos ódszerrel bizonyíthtó.

22 Izotópcsere hoogén rendszerekben [ ] jelzett vegyület ktivitás [ ] jelzett vegyület ktivitás rendszer összes ktivitás inden pillntbn állndó: [] z vegyület koncentrációj [] vegyület koncentrációj. [ ] jelzett ktivitás egyensúlybn [ ] jelzett ktivitás egyensúlybn. Egyensúlybn: C H X Y Y X X X 5 I N 3 I C X X H 3 5 I NI

23 Izotópcsere hoogén rendszerekben jelzett vegyület ktivitásánk változás z idő függvényében: R dt d R R dt d R dt d R dt R d

24 Izotópcsere hoogén rendszerekben ln R C integrációs állndó eghtározás: t=0 időpontbn [ ]=[ 0 ]. ln C ln 0 R Pszeudoelsőrendű kinetik F és t=0 [ 0 ]=0 0 McKy-egyenlet t C t R t R t F e

25 Izotópcsere heterogén rendszerekben Htárfelületi ioncsere-folytok forálkinetiki értékelése (Shepprd, Soloon, rson egyenlet) rdioktív nyojelzős ódszerrel vérplz és vörösvértestek káliuion-cseréjének vizsgált töegű K + -ion vérplzábn, töegű pedig vértestekben. Ezek cserélődnek, i egyensúlyr vezet. csere sebességének eghtározásához plzához nyonyi ennyiségű rdioktív káliuizotópot dunk: I= 0 I rendszerhez dott ktivitás, 0 plz kezdeti fjlgos ktivitás Tetszőleges t idő úlv plz rdioktivitás I, káliuionok fjlgos ktivitás pedig lesz: I = vörösvértesteké pedig: I = dt idő ltt d K + -ion plzából egy át vörösvértestekbe, és d vörösvértestekből plzáb.

26 K + -ion ennyiségének változás vörösvértestekben: d d d visszárlás vörösvértestekből plzáb: d d rdioktivitás változását plzábn z ktivitás-változás totális differenciáljávl fejezhetjük ki: di = d + d Hsonlón, z ktivitás változás vörösvértestekben: di = d + d z ktivitás változását necsk teljes differenciálll, hne z egyik nygból ásikb történő nygennyiség változásávl is kifejezhetjük: di d d d d d d d d d d d di d d ( ) d d d d ( ) d d d d d d d ( ) d d d d ( ) d

27 káliuionok ennyiségének változás dt idő ltt vörösvértestekben: ill. plzábn: d d dt * dt d d dt * dt Stcionárius K + ioncsere esetén: d dt d dt C d dt C ( ) d dt C ( ) Mivel rendszer rdioktív nygr nézve zárt, bárely t időpontr igz: I hol ā z átlgos fjlgos ktivitás. d ( )( ) C dt d ( )( ) C dt

28 Megoldás. ) ln( áll t C. ) ln( áll t C z integrációs állndók kiszáítás: t=0-nál = 0 és = 0 : 0 ln. áll 0 ln. áll t C 0 ln t C 0 ln vörösvértestek fjlgos ktivitásánk változás: 0 =0 t C ln ) exp( t C Mivel 0 0 ) exp( 0 t C t 0

29 plz fjlgos ktivitásánk változás: 0 = 0 t C 0 ln t C ln ln t C 0 exp t C 0 exp t C 0 exp 0 t

30 Henderson-Krcek-féle összefüggés y x b D Elegykristály-képződés y x Doerner-Hoskins-féle egyenlet ln x b λ ln b y D, ill. λ z elválsztási tényező, és b kro- ill. ikrokoponens ennyisége teljes rendszerben, x és y kro ill. ikrokoponens ennyisége kristályfázisbn. ikrokoponens eloszlás egyenletes teljes kristálybn grdienst utt z elegykristály képződési folytánk inden pillntár igz, hogy dx dy b x y dx x dy b y kristály teljes kilkulásár: dx dy x b y 0 0

31 Elegykristály-képződés ln( x) ln( b y) C C eghtározás: kristálynövekedés kezdetekor x=0 és y=0 (vgyis ég nincs kristály) ln ln b C C ln ln b ln( x) ln( b y) ln ln b ln x b λ ln b y

Hasonló dokumentumok

Radioaktív nyomjelzés analitikai kémiai alkalmazásai

Radioaktív nyomjelzés analitikai kémiai alkalmazásai Rdioktív nyojelzés nlitiki kéii lklzási Izotóphígításos ódszerek A λn A ktivitás, n rdioktív gok ennyisége, bolási állndój. A fjlgos ktivitás kezdetben ( ): λn n N N z inktív hordozó ennyisége. N ennyiségű