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文檔簡介
1、第四章放射性物質(zhì)的分離方法1 共沉淀法2 溶劑萃取法 3 離子交換法 4 層析法(液-液層析,液固層析)5 電化學(xué)分離法6其它分離法7 快速化學(xué)分離法第一節(jié)、共沉淀法1、共沉淀的原理 上章的主要內(nèi)容2、共沉淀的技術(shù)措施 2.1載體的使用技術(shù) 載體分為同位素載體和非同位素載體,其在化學(xué)性質(zhì)上與被分離的放射性核素相同或相近的物質(zhì)。 載體的用量一般為幾毫克到幾十毫克。載體的回收率與放射性核素的回收率相同,因此可能通過載體的回收率的來測定放射性物質(zhì)的含量。回收率的定義為:Y 回收的載體的量加入的載體的量單氧化-還原法或氧化-還原循環(huán)法使載體和放射 性核素的化學(xué)形態(tài)一致。 破壞放射性膠體(絡(luò)合劑,酸煮回
2、流)使用反載體和凈化載體提高介質(zhì)酸度加入放射性核素雜質(zhì)絡(luò)合劑加入表面活性劑減少放射性核素在沉淀上的吸附 均相沉淀第二節(jié)、溶劑萃取法2.1 概念 利用溶質(zhì)在互不相溶的兩相之間分配系數(shù)的不同而使溶質(zhì)得到純化或濃縮的方法。 如四氯化碳加入溴水,溴單質(zhì)就會從水相中轉(zhuǎn)入四氯化碳(萃取劑)相中。 選用的萃取劑的原則: 和原溶液中的溶劑互不相溶; 對溶質(zhì)的溶解度要遠(yuǎn)大于原溶劑; 要不易于揮發(fā); 萃取劑不能與原溶液的溶劑反應(yīng)萃取裝置及操作2.2 萃取過程中的分配關(guān)系1)能斯特分配定律2)分配比3)分離系數(shù)(兩種溶質(zhì)分離程度的衡量指標(biāo))4)萃取百分率12cckoccDABDD00c100%c1crDPrD 按萃
3、取機(jī)理可以將萃取分為:簡單分子萃取,中性絡(luò)合萃取,酸性絡(luò)合萃取,離子 締合萃取和協(xié)同萃取。2.3.簡單分子萃取1)特點(diǎn):被萃取物質(zhì)在水相和有機(jī)相中都以中性分子存在,溶劑與被萃取物質(zhì)沒有化學(xué)作用,是一種被萃取物質(zhì)在兩相中溶解的競爭過程。2)原理 在簡單分子萃取體系中,被萃取的镕質(zhì)在水相和有機(jī)相中常有電離、絡(luò)合、聚合等作用,因此其分配比和分配常數(shù)一般是不同的。例如,在NaI存在的情況下用CCl4從水溶液中萃取I2,存在水相中的絡(luò)合與水油相的分配兩種平衡。 絡(luò)合: 為絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)分配:由分配比D的定義可知:令1+I-=Y,表示絡(luò)合程度,則:22( )oII22232 (1)1ooeIIkDIIIII
4、ekDY3)影響簡單分子萃取的因素 被萃取溶質(zhì)在有機(jī)相中的溶解度愈大,其分配比愈大。分配比值接近子溶質(zhì)在兩相的溶解度之比。 被萃取治質(zhì)分子的體積放大,愈有利于革取,其原因可近似地用空腔作用能的大小來解釋。 水相中加入與溶質(zhì)及苯取劑均不發(fā)生化學(xué)作用的鹽類 (稱鹽析劑)可大大提高被萃取溶質(zhì)的分配比。這種作用稱為鹽析效應(yīng)。 水相中存在能與被萃取溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用的物質(zhì),會影響萃取溶質(zhì)的分配。2.4 中性絡(luò)合萃取1)特點(diǎn):萃取劑是中性分子,被萃取溶質(zhì)與萃取劑形成中性絡(luò)合物而被萃取。主要中盧征 絡(luò)合萃取劑有:中性磷類,含氧萃取劑,酰胺,中性含氮萃取劑,二烷基亞砜等。 磷酸脂 烷基磷酸脂 二烷基磷酸脂 三烷
5、基氧化磷 烷撐三烷基氧化磷醇 醚 酚 酮醇 醚 酚 酮2)原理 在中性絡(luò)合萃取體系中,存在兩種平衡(也可以表示為四種平衡),分別是水相中的絡(luò)合平衡和水油兩相的萃取平衡。以TBP從硝酸溶液中萃取UO2(NO3)2為例。絡(luò)合: 萃?。簞t分配比Du122323UONOUO NO22323 222()2ekUONOTBPUO NOTBP22223 22322223213222233()2 (1) 1oeoueoeoUO NOTBPk UONOTBPDUOUO NOUONOk NOTBPkNOTBPIY中性絡(luò)合萃取可以用通式表示為:萃?。?絡(luò)合:令 Y:絡(luò)合程度,i:i級絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)。則分配比DM 在低
6、酸度條件下含氧萃取劑萃取金屬鹽也屬于中性絡(luò)合萃取,而高酸度條件下則屬于酸性絡(luò)合萃取。12(1)(1)(2)nnnnMAMAMAAMA( )eknnMnAqSM AqS nqeMokDASY1Y1miiiA 3)影響中性絡(luò)合萃取的因素 萃取萃和性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。萃取劑官能團(tuán)上配位原子提供配位電子的能力愈強(qiáng),共從取能力愈強(qiáng)。(因此多烷基中性磷類萃取劑較單烷基磷的萃取能力強(qiáng)) 萃取劑的濃度提高,會增加被萃取體系的萃取能力。 酸度的影響較為復(fù)雜。 水相中存在能與被萃取溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用的物質(zhì),會影響萃取溶質(zhì)的分配。如水相中存在絡(luò)合劑時(shí)會降低溶質(zhì)的分配比,會使分配比降低,但出于同一絡(luò)合劑對不同金屬離子的絡(luò)合能力
7、不同,因此加入絡(luò)合劑常??梢栽霾煌饘匐x子之間的分離系數(shù)。 鹽析劑的影響 (陰離子的同離子效應(yīng)和陽離子的競?cè)苄?yīng)) 稀釋劑的影響 用以改善萃取劑的粘度和表面張力。4)應(yīng)用實(shí)例 Purex工藝。 第一循環(huán)為共去污循環(huán) 第二循環(huán)為钚鈾分離循 第三循環(huán)為最后的凈化循環(huán)2.5 酸性絡(luò)合萃取1)特點(diǎn):萃取劑是有機(jī)弱酸,被萃取金屬離子和萃取劑HA中的H+發(fā)生陽離子交換形成中性絡(luò)合物而被萃取,所以這類萃取又可稱為陽離子交換萃取。 鰲合萃取、酸性磷類萃取及羧酸萃取都屬于這類萃取。羧酸萃取在放射化學(xué)中的應(yīng)用較少,這里不作介紹。2)鰲合萃取的原理 鰲合萃取可以用通式表示為:絡(luò)合:在各級絡(luò)合中,只有中性絡(luò)合物被萃取
8、。同樣,令 Y:絡(luò)合程度,i:i級絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)。則分配比DM 12(1)(1)(2)nnnnMAMAMAAMA( )( )( )eknon oMnHAM AnHneoMnkHADYH1Y1miiiA 酸性絡(luò)合萃取劑能溶解于水相中,實(shí)際上包括酸性絡(luò)合萃取包括四個(gè)平衡: 鰲合劑在水油兩相的分配平衡,分配常數(shù)為 鰲合劑在水相中的電離平衡 ,電離常數(shù)為Ka鰲合劑在水相中與放射性核素的絡(luò)合平衡, 絡(luò)合常數(shù)n 中性絡(luò)合物在水油兩相中的分配平衡。通過推導(dǎo),可知:則,()naenKK ()nnnaoMnKHADYH3)影響酸性鰲合萃取的因素 鰲合劑和鰲合物的性質(zhì)。 鰲合劑的濃度 水相的pH值,當(dāng)D=1時(shí)的pH
9、值稱為半萃取pH,用pH1/2表示,則pH1/2=-1/n lg(Ke/Y)-lgHA。lgD=n(pH-pH1/2),此式用于計(jì)算不同pH的D值。 水相中存在能與被萃取溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用的物質(zhì),會影響萃取溶質(zhì)的分配。如水相中存在絡(luò)合劑時(shí)會降低溶質(zhì)的分配比,會使分配比降低,但出于同一絡(luò)合劑對不同金屬離子的絡(luò)合能力不同,因此加入絡(luò)合劑常??梢栽霾煌饘匐x子之間的分離系數(shù)。 鹽析劑的影響 (陰離子的同離子效應(yīng)和陽離子的競?cè)苄?yīng)) 稀釋劑的影響 用以改善萃取劑的粘度和表面張力。2.6 離子締合萃取1)特點(diǎn):水相中金屬的絡(luò)陰離子(或絡(luò)陽離子)與萃取劑形成的反離子以離子締合方式結(jié)合成萃合物而被萃取。這類萃
10、取包括胺鹽萃取,氧正離子鹽萃取和其它大離子締合萃取等類型。2)原理: 高分子胺萃取劑先與無機(jī)酸作用形成溶于有機(jī)相的胺鹽,胺鹽的陰離子再與金屬絡(luò)陰離子近行交換而將金屬離子萃入有機(jī)相。所以胺類萃取又稱陰離子交換萃取。3)影響胺類萃取的因素 胺的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 一般胺類萃取劑的分子量在25D一600為宜。因?yàn)榉肿恿克陌奉?,水溶性大,分子量太高的胺,在有機(jī)相中不易溶解,萃取容量小,因此,它們均不宜作萃取劑。 稀釋劑 用以改善萃取劑的粘度和表面張力。主要表現(xiàn)在稀釋劑極性對萃取能力的影響和生成第三相兩個(gè)方面。 水相的酸度和絡(luò)陰離子 鹽析劑的影響 (陰離子的同離子效應(yīng)和陽離子的競?cè)苄?yīng))2.7 協(xié)同萃取1)特
11、點(diǎn):用兩種或兩種以上萃取劑的混合物萃取金屬離子時(shí),若金屬離子的分配比比相同條件下用單個(gè)萃取劑時(shí)的分配比之和高,這種現(xiàn)象稱為協(xié)同環(huán)取。 協(xié)同萃取效應(yīng)的大小用協(xié)萃系數(shù)S表示。 或表示為S 大多數(shù)協(xié)萃體系是由同類型或不同類型的兩種萃取劑組成,種稱這萃取劑,另一種稱協(xié)萃劑。也有三元協(xié)萃體系, 某些稀釋劑也有協(xié)同效應(yīng)。12sDSDD12lg()sDSDD 2)原理: 兩種或兩種以上的萃取劑作用時(shí),生成了一種新的、 同時(shí)含有萃取劑和協(xié)萃劑的絡(luò)合物,這種絡(luò)合物更穩(wěn)定。更易溶于有機(jī)相,因此產(chǎn)生了協(xié)萃效應(yīng)。3)協(xié)萃體系的實(shí)例(見書)2.8萃取方法1、錯(cuò)流萃取1)錯(cuò)流萃取的概念 料液經(jīng)萃取后,萃余液再與新鮮萃取劑
12、接觸,再進(jìn)行萃取。第一級的萃余液進(jìn)入第二級作為料液,并加入新鮮萃取劑進(jìn)行萃取;第二級的萃余液再作為第三級的料液,以此類推。用乙酸戊酯多級錯(cuò)流萃取青霉素示意圖2)錯(cuò)流萃取率公式(即原理):011100%(1) 100%1onnniiixxPxrD1110111rDxxrD2221221r Dxxr D10111nnniinniinniir DrDxxxxr DrD依此類推3)錯(cuò)流萃取法的特點(diǎn) 錯(cuò)流萃取提高了萃取效率,但萃取劑用量大;錯(cuò)流萃取降低了去污系數(shù)。2、連續(xù)逆流萃取1)逆流萃取的概念 連續(xù)逆流萃取是兩相向相反方向流動(dòng)的多級萃取過程,在一個(gè)n級連續(xù)逆流萃取器中,流量為F的水相加到萃取器的第1
13、級流量為Fo的有機(jī)相加到萃取器的第n級。中間各級萃取器中流量的走向是:第i級的水相流人第i+1級,第i級的有機(jī)相流人i-1級,兩相向相反方向流動(dòng)。11iiiiLyHxLyHx萃取率為:萃余率為:2)多級逆流萃取率公式(即原理):2010(1)11nnnnxEEExExxEor 1011nnnxExE1111100%1nnEpE 3)逆流萃取法的特點(diǎn) 萃取劑用量??;萃取效率高;提高了去污系數(shù),但仍然偏小。3、分流萃取1)分流萃取的概念 在連續(xù)逆流萃取的中段從有機(jī)相中出口接一個(gè)逆流洗滌器,將其中的雜質(zhì)洗去后再進(jìn)入逆流循環(huán)。萃取方法公式總結(jié):1(1)111(1)nnnnEPE 1111EPEE 11
14、111111nnnnEEEPE 簡單萃取錯(cuò)流萃取逆流萃取第三節(jié)、離子交換法3.1概念 利用離子交換劑作為吸附劑,將溶液中的待分離組分,依據(jù)其電荷差異,依靠庫侖力吸附在樹脂上,然后利用合適的洗脫劑將吸附質(zhì)從樹脂上洗脫下來,達(dá)到分離的目的。離子交換法的特點(diǎn): (1)操作簡便,選擇性高; (2)適應(yīng)性強(qiáng),既可用于常量物質(zhì)的分離,又可用于微量物質(zhì)舶分離從大體積樣品中宮集微量物質(zhì)更有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn) (3)適于遠(yuǎn)距離操作,易實(shí)現(xiàn)輻時(shí)防護(hù)。實(shí)驗(yàn)室的離子交換柱分離工業(yè)上的離子交換3.2離子交換劑 1、離子交換劑的種類 無機(jī)離子交換劑: (1)天然沸石:交換容量小,使用pH值范圍窄 (2)高價(jià)金屬磷酸鹽、高價(jià)金屬
15、水合氧化物 有機(jī)離子交換劑即離子交換樹脂 離子交換樹脂:是具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜的有機(jī)高分子聚合物,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架部分一般很穩(wěn)定,不溶于酸、堿和一般溶劑。在網(wǎng)的各處都有許多可被交換的活性基團(tuán)。離子交換離子交換樹脂的網(wǎng)樹脂的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)骨架骨架3.3離子交換樹脂 1、離子交換樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu) 離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)可分為骨架(基體和交聯(lián)劑),以及離子交換功能團(tuán),其中骨架是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。目前最常用的離子交換樹脂是苯乙烯二乙烯苯的聚合物,示意圖為:CH=CH2+CH=CH2CH=CH2CH2 -CH2-CH2-CH2 - CH2-CH2CH2-CH2CH2-CH2CH2-CH2CH2-CH2CH2-C
16、H2-CH2-CH2CH2-CH2基 體 聚苯乙烯構(gòu)成了樹脂立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的基體,在乙烯對位可以磺化成離子交換功能團(tuán)。交聯(lián)劑 由于二乙烯苯的加入,致使長鏈的聚苯乙烯交聯(lián)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其對位不能被功能團(tuán)化,因此,把二乙烯苯稱為交聯(lián)劑。離子交換功能團(tuán) 如磺酸基,胺基等可以進(jìn)行離子交換的基團(tuán)。2、離子交換樹脂的物理結(jié)構(gòu) 離子交換樹脂的物理結(jié)構(gòu)有四種類型:(1)微孔球型。這類樹脂交換容量大,溶脹大,是無機(jī)化學(xué)和放射化學(xué)分離中最常使用的樹脂。(2)大孔球型。這種樹脂除布滿微孔外,還有許多孔徑達(dá)到上百埃的剛性大孔,可允許大分子進(jìn)入這些大孔發(fā)生交換反應(yīng)。這類樹脂除可用于一般無機(jī)離子分離外,還可用于大和無機(jī)和
17、有機(jī)離子的分離,以及非水溶劑中有機(jī)酸堿的分離。 (3)表面膜型。這種樹脂是在一個(gè)惰性固體核(如玻璃微球)上涂一層離子交換劑。 (4)多孔表層型。這種樹脂也有一個(gè)惰性固體核,在核表面上有一層由許多極細(xì)的微粒組成的多孔層,在細(xì)微粒表面有一薄層離子交換劑。3、離子交換樹脂的種類依據(jù)樹脂離子交換功能團(tuán)化,離子交換樹脂可以分為: (1)強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂 這類樹脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán),如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出 H+,故呈強(qiáng)酸性。樹脂離解后,本體所含的負(fù)電基團(tuán),如SO3-,能吸附結(jié)合溶液中的其他陽離子。(2)弱酸性陽離子交換樹脂 這類樹脂含弱酸性基團(tuán),如羧基-COOH,能在水中離解出 H+
18、 而呈酸性。(3)強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂 這類樹脂含有強(qiáng)堿性基團(tuán),如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳?xì)浠鶊F(tuán)),能在水中離解出OH-而呈強(qiáng)堿性。這種樹脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合,從而產(chǎn)生陰離子交換作用。這種樹脂的離解性很強(qiáng),在不同 pH下都能正常工作。它用強(qiáng)堿(如NaOH)進(jìn)行再生。(4)弱堿性陰離子交換樹脂 這類樹脂含有弱堿性基團(tuán),如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出 OH-而呈弱堿性。類型類型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)活性機(jī)團(tuán)活性機(jī)團(tuán)使用使用pH值值商品號商品號強(qiáng)酸型強(qiáng)酸型交聯(lián)的聚苯交聯(lián)的聚苯乙烯乙烯SO3H(磺酸基
19、)(磺酸基)014國產(chǎn)國產(chǎn) #732Amberlite1R-120(美美)Dowex 50(美美)Zerolit225(英英)神膠神膠1號(日)號(日)弱酸型弱酸型聚丙烯酸聚丙烯酸COOH(羧基)(羧基)OH(酚羥基)(酚羥基)不能小不能小4不能小于不能小于9.5國產(chǎn)國產(chǎn) #724幾種離子交換樹脂(1)幾種離子交換樹脂(2) 類型類型 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 活性基團(tuán)活性基團(tuán) 使用使用 pH值值 商品號商品號強(qiáng)堿型強(qiáng)堿型交聯(lián)的交聯(lián)的聚苯乙烯聚苯乙烯N(CH3)3Cl(磺酸基)(磺酸基)014國產(chǎn)國產(chǎn) #717國產(chǎn)國產(chǎn) #201Amberlite1RA-400(410)(美美)Dowex 50(美美)Zero
20、lit225(英英)神膠神膠801(日)(日)弱堿型弱堿型交聯(lián)的交聯(lián)的聚苯乙烯聚苯乙烯NH(CH3)2OHNH2 (CH3)OH07國產(chǎn)國產(chǎn) #704和和# 330Amberlite1R-45(410)(美美)Dowex 3(美美)Zerolit H樹脂類型的選擇方法被分離物質(zhì)樹脂類型強(qiáng)堿弱酸型弱堿強(qiáng)酸型強(qiáng)酸弱堿型弱酸強(qiáng)堿型分子量大交聯(lián)度低4、離子交換樹脂的性質(zhì) 離子交換樹脂的顆粒尺寸和有關(guān)的物理性質(zhì)對它的工作和性能有很大影響。 (1)樹脂顆粒尺寸 離子交換樹脂通常制成珠狀的小顆粒,它的尺寸也很重要。樹脂顆粒較細(xì)者,反應(yīng)速度較大,但細(xì)顆粒對液體通過的阻力較大,需要較高的工作壓力,因此,樹脂顆粒
21、的大小應(yīng)選擇適當(dāng)。(2)交聯(lián)度:交聯(lián)劑在樹脂單體總量中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱為交聯(lián)度。一般交聯(lián)度為414,常見為8。商品樹脂的交聯(lián)度用“x”表示,如x4、x 8表示交聯(lián)度分別為4%和8%。樹脂的交聯(lián)度的會影響樹脂的以下性能:網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的緊密度、孔徑大小、溶脹性、交換速度 、選擇性 (3)交換容量 :單位重量(或體積)離子交換樹脂中所含可交換離子的多少稱為樹脂的交換容量,它反映了離子交換樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能。 若以每克干樹脂所能交換的離子的毫克當(dāng)量數(shù)表示,稱為重量容量Qw,單位為mmol/g; 若以每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當(dāng)量數(shù)表示稱為體積容量Qv,單位為mmol/mL。 交換容量有“總交換
22、容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式??偨粨Q容量:表示每單位數(shù)量(重量或體積)樹脂能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)的總量。工作交換容量 表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力,它與樹脂種類和總交換容量,以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關(guān)。再生交換容量 表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量,表明樹脂中原有化學(xué)基團(tuán)再生復(fù)原的程度。陽離子交換樹脂交換容量的測定: 稱取干燥的氫型陽離子交樹脂1g(準(zhǔn)確至0.001g),置入250ml干燥的錐形瓶中,加入100.00mL 1mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,密閉,靜置12h后,移取上清液25.00ml于錐形瓶中,
23、加2-3滴酚酞指示劑,用0.1mol/L的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至酚酞變色:干燥樹脂質(zhì)量交換容量HClNAOHCVCVgmmol4/ (4)溶脹 干樹脂接觸溶劑后的體積變化稱為絕對溶脹度;濕樹脂從一種離子型態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N離子形態(tài)時(shí)的體積變化稱為相對溶脹度。樹脂溶脹與下列影響因素有關(guān): 可交換基因性質(zhì),易電離,水合程度高則溶脹程度高。 骨架,尤其與交聯(lián)度和孔徑有關(guān) ,交聯(lián)度越高,孔徑越小,收縮壓越大,溶脹度就越小。 外部溶液性質(zhì)。3.4 離子交換的選擇性 1、離子交換反應(yīng)的濃度交換系數(shù)(或選擇系數(shù)或選擇性或親和力) 離子交換樹脂浸泡在電解質(zhì)溶液中后,樹脂相和溶液相之間將發(fā)生可逆離子交換反應(yīng)。以陽離子
24、交換樹脂為例,樹脂相的H+和治液中的Mn+間的交換反應(yīng)可表示為:HMRn1Mn1RHnn達(dá)平衡后有:H1/nH1/n1/nn1/nnM/nHHMHMK 上式第一項(xiàng)定義為離子交換反應(yīng)的濃度交換系數(shù)(或選擇系數(shù))EM/nH,若為Na型樹脂,則表示為:EM/nNaHMHM1/nn1/nnM/nHE2、影響離子交換反應(yīng)選擇系數(shù)的因素 離子選擇系數(shù)表示離子交換柱對M離子的吸附能力或選擇性的大小,它不是一個(gè)常數(shù),數(shù)值可由實(shí)驗(yàn)測得。影響選擇系數(shù)的主要因素有: 樹脂的性質(zhì):交聯(lián)度越高,選擇性越好;樹脂中A離子越多,對A的選擇性降低。 被交換的溶質(zhì)離子的性質(zhì):在稀溶液中,溶質(zhì)離子的電荷數(shù)越高,水化半徑越小,極化
25、能力越大對。離子交換樹脂其選擇性越好。(稀溶液中堿金屬的選擇與濃溶液中的相反,原因是水化程度不同,引消化起水化離子的半徑不同) 樹脂和離子的分配比D,D為每克干樹脂中M離子的摩爾數(shù)與每毫升溶液中M離子的摩爾數(shù)之比。放射性物質(zhì)在樹脂中的量很少,D值由常量組分的量決定,若常量組分不變,D值即為定值,用Kd表示其常數(shù)性。顯然樹脂和溶質(zhì)離子一定時(shí),Kd和Qw為定值,則選擇性與溶液中的H+濃度有關(guān)。nM/nHwd)HH(EQKD離子選擇性順序匯總1、強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂(1)不同價(jià)態(tài)離子,電荷越高,親和力越大。 例如:Na+Ca2+Al3+Th(IV)(2)當(dāng)離子價(jià)態(tài)相同時(shí)親和力隨著水合離子半徑減小而增
26、大。 一價(jià)離子:Li+H+Na+NH4+K+Rb+Cs+Ag+Tl+ 二價(jià)離子:UO22+Mg2+Zn2+Co2+Cu2+Cd2+Ni2+Ca2+Sr2+Pb2+Ba2+ (3)稀土元素的親和力隨原子序數(shù)增大而減小。 La3+Ce3+Pr3+Nd3+Sm3+Eu3+Gd3+Tb3+Dy3+Y3+Ho3+ Er3+Tm3+ Yb3+Lu3+Sc3+2、弱酸型陽離子交換樹脂 H+的親和力比其它陽離子大,其它同強(qiáng)酸型 3、強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂 F-OH-CH3COO-HCOO-C1-NO2-CN-Br-C2O42-NO3- HSO4-I-CrO42-SO42-檸檬酸根離子4、弱堿型陰離子交換樹脂 F
27、-C1-Br-I-CH3COO-Mo052-P043-AsO43-NO3-酒石酸根離子 CrO42-SO42-OH-3.5 離子交換的方法 1、單級分離法 單級分離法是將待分離的溶液在適當(dāng)條件下與樹脂一起混合振搖,利用各組分選擇系數(shù)的不同,平衡后將兩相分開以實(shí)現(xiàn)組分的分離。2、色層分離法 離子交換色層分離方法是將離子交換劑裝入色層柱中作為固定相,被分離的物質(zhì)吸附在固定相上,然后用適當(dāng)?shù)娜芤鹤鳛榱鲃?dòng)相流過色層柱,讓各種灣質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間實(shí)現(xiàn)多次吸附解吸過程,以實(shí)現(xiàn)各種溶質(zhì)的分離, 常用的離子交換色層法有徘代色層法和洗脫色層法兩種。 排代色層法: 排代色層法是將被分離組分在柱頂形成一定的吸附
28、帶以后,用吸附能力比被分離組分A、B、C都強(qiáng)的物質(zhì)s的溶液(排代液)為流動(dòng)相來分離各個(gè)組分的方法。 它分離快速,適用于分離常量物質(zhì),但各組分不能完全分開。 洗脫色層法:將被分離組分在柱頂形成一定的吸附帶以后,用吸附能力比被分離組分A、B、C都弱的物質(zhì)s的溶液(洗脫液)為流動(dòng)相來分離各個(gè)組分的方法。 它分離速度較慢,適用于分離少量物質(zhì),各組分能完全分開。3.5 洗脫理論 1、洗脫曲線 如果洗脫色層中溶質(zhì)在兩相的分配比為常數(shù),則吸附等溫線是直線、這種情況稱為線性洗脫色層,在線性洗脫色層條件下,洗脫液中溶質(zhì)的濃度隨洗脫時(shí)間的分布曲線為一條接近于高斯曲線:2、塔板理論 由上圖知,洗脫曲線符合高斯分布。
29、高斯分布以著名德國數(shù)學(xué)家高斯的名字冠名的統(tǒng)計(jì)分布。由高斯分布出發(fā)的樣本數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)方差等出發(fā),提出了色譜洗脫的塔板理論。 塔板理論是Martin和Synger首先提出的色譜熱力學(xué)平衡理論。它把色譜柱看作分餾塔,把組分在色譜柱內(nèi)的分離過程看成在分餾塔中的分餾過程,即組分在塔板間隔內(nèi)的分配平衡過程。塔板理論的基本假設(shè)為: 1) 色譜柱內(nèi)存在許多塔板,組分在塔板間隔(即塔板高度)內(nèi)完全服從分配定律,并很快達(dá)到分配平衡。2) 樣品加在第0號塔板上,樣品沿色譜柱軸方向的擴(kuò)散可以忽略。3) 流動(dòng)相在色譜柱內(nèi)間歇式流動(dòng),每次進(jìn)入一個(gè)塔板體積。4) 在所有塔板上分配系數(shù)相等,與組分的量無關(guān)。 雖然以上假設(shè)與實(shí)際色
30、譜過程不符,如色譜過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程,很難達(dá)到分配平衡;組分沿色譜柱軸方向的擴(kuò)散是不可避免的。但是塔板理論導(dǎo)出了色譜流出曲線方程,成功地解釋了流出曲線的形狀、濃度極大點(diǎn)的位置,能夠評價(jià)色譜柱柱效。 在塔板理論中,用理論塔板數(shù)N或理論塔板高度H來評價(jià)柱效。3、理論塔板數(shù) 由高斯分布可知,在任意時(shí)刻,溶質(zhì)的濃度可由高斯分布的密度函數(shù)得到(圖見洗脫曲線):根據(jù)方差的定義: E表示平均,xi表示統(tǒng)計(jì)樣本值,在洗脫曲線中即為洗脫時(shí)間或洗脫體積,顯然E(ti)=tR,E(Vi)=VR。由于N很大,且洗脫時(shí)間或洗脫體積關(guān)于中值tR或VR對稱,為簡化計(jì)算,上式做近似處理得:22()iiixE xE xN( )
31、22N()()RRtVtV221()22ixCe 為了計(jì)算方便,值常用洗脫曲線的帶寬來表示,因?yàn)閹捒捎蓪?shí)驗(yàn)測得。三種常用的帶寬的定義如下(見圖415),由曲線兩側(cè)拐點(diǎn)處作切線與基線相交,交點(diǎn)之間的距離稱為基線帶寬Wb;C1/2Cmax處的帶寬稱半峰高帶寬W1/2;C1/eCmax處的帶寬稱1e帶寬We,洗脫曲線總峰寬為6。當(dāng)洗脫曲線的對稱性不太好時(shí),用W1/2計(jì)算得到的N值比用其它方法計(jì)算的準(zhǔn)確。 每一段理論塔板的高度稱為理論塔板(當(dāng)量)高度,顯然對于總長為L的洗脫柱,理論板高為: 理論板高H的物理意義是,在洗脫過程中溶質(zhì)在兩相之間完成一次離子交換平衡所需的柱長。22()()tVRRLHLL
32、NtV圖415 洗脫曲線的各種帶寬4、影響峰寬的因素 由高斯分布可知,其標(biāo)準(zhǔn)偏差越小,則溶質(zhì)帶越窄,越大,溶質(zhì)帶扁平。而理論板高H與2成正比。引起理論板高增大的因素也將使色譜峰展寬。這些因素有:渦流擴(kuò)散,移動(dòng)相擴(kuò)散,粒擴(kuò)散,膜擴(kuò)散和縱擴(kuò)散,多孔球性樹脂的理論板高H可表示為: 221221()( , )2(1)ppppsddDmqkDmHfkddkDDm 渦流擴(kuò)散 移動(dòng)相擴(kuò)散 粒擴(kuò)散 膜擴(kuò)散 縱擴(kuò)散式中:dp樹脂顆粒的直徑; v移動(dòng)相的線速度, Dm,,Ds溶質(zhì)在流動(dòng)相和固定相中的擴(kuò)散系數(shù) k分配系數(shù); 縱擴(kuò)散溶質(zhì)在洗脫液中沿流動(dòng)方向因濃度不同引起的擴(kuò)散; 渦流擴(kuò)散洗脫液中的溶質(zhì)由于通過樹脂間不
33、同大小的孔道和不同曲折程度的路徑,因而在給定時(shí)間內(nèi)溶質(zhì)在柱的軸線方向上移動(dòng)的距離不同所引起的溶質(zhì)帶展寬; 移動(dòng)相擴(kuò)散在間一幾迢中,位于小心部分的溶質(zhì)與位于邊緣部分的溶質(zhì)的移動(dòng)速度不同引起的溶質(zhì)帶展宛; 膜擴(kuò)散溶質(zhì)穿過樹脂相外面一層不動(dòng)腹的擴(kuò)敞,拉擴(kuò)散溶質(zhì)在樹脂相內(nèi)的擴(kuò)放。 理論板高的影響因素 (1)樹脂粒度 減小樹脂粒度能減小理論板高,提高柱效,但粒度減小后將使樹脂床的阻力增加,流動(dòng)相的流速減小。工業(yè)上常用的樹脂粒度為40一100日,實(shí)驗(yàn)空中常用的為100一120日。 (2)交聯(lián)度 交服度大的樹脂對建立平衡不利,板高增大,但交聯(lián)度大的樹脂選擇件好。所以交聯(lián)度的大小應(yīng)根據(jù)具體情況決定。分離工作中
34、常用的樹脂文聯(lián)度為48為。 (3)溫度 提高溫度使溶質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)Dm,Ds都增大,使流動(dòng)相的粘度下降,樹脂和流動(dòng)相之間的滯流邊界層減薄,對傳質(zhì)過程有利,使板高減小,提高了柱效。 ()流動(dòng)相的流速 較低的流速有利于提高柱的效率。但降低流速將增加操作時(shí)間,且流速很低時(shí)縱向擴(kuò)散的影響不可忽略,此外,洗脫過程中不應(yīng)使液流中斷,否則除增大縱擴(kuò)散影響外,還易使氣泡進(jìn)入柱中,影響柱效率和實(shí)驗(yàn)的再現(xiàn)性。 ()柱直徑 在樹脂量和洗脫液流量一定的情況下,改變柱的長度與直徑之比可改變洗脫液的線流速。提高溶液的線流速可以增加溶液的湍流程度,使離子向顆粒表面酌運(yùn)動(dòng)加快,因此增大柱長與柱徑的比例對改善膜擴(kuò)散過程有利,通常
35、選擇柱長與其徑之比為1550為宜。5、峰位體積方程 洗脫曲線圖中t0為死時(shí)間,對應(yīng)于死體積,這部分流動(dòng)相用來填充交換柱樹脂間的空隙,不能用來洗脫溶質(zhì)離子。tR為保留時(shí)間,這部分時(shí)間用來將保留在柱子上的組分洗脫下來,對應(yīng)體積為保留體積。tR-t0為有效保留時(shí)間(有效洗脫時(shí)間,對應(yīng)VR-V0為有效洗脫體積,這部分流動(dòng)相被用來洗脫溶質(zhì)離子。因?yàn)橹鶎游鰧?shí)質(zhì)上是溶質(zhì)離子在兩相交換柱(固定相)和洗脫液(流動(dòng)相)間的分配平衡,則:0dRVWKVM/nndwHHKQ (E)Hd0WKkV k為分配系數(shù),指溶質(zhì)在洗脫液與樹脂間達(dá)到平衡后,樹脂相中的溶質(zhì)的量與樹脂顆粒間隙中洗脫液中溶質(zhì)的量之比。Kd為分配比6、影
36、響峰位體積的因素1)M離子的峰位體積與其選擇系數(shù)的z次方成正比;2) VRME-Z,即洗脫劑離子ME的濃度愈高,M離子的峰位體 積愈??;3) 當(dāng)存在兩種微量組分AZA,BZB時(shí),二者的分離系數(shù)為: 式中 是與洗脫劑濃度無關(guān)的常數(shù)。因此在分離不同價(jià)態(tài)的離子時(shí),提高洗脫劑的濃度ME可以提高AZA,BZB的分離系數(shù)。()()BAZZdAAEdBBKJMKJZEJE M3.6 多組分色層 1、分辨率 兩組分在色層過程中的分離程度用分辨率Rs表示。分辨率的定義為:相鄰兩個(gè)帶的峰位體積之差和它們的平均基線帶寬之比。等峰寬用4表示時(shí),稱為4分辨率(還有6分辨率)。,2,1,2,1()2RRsbbVVRWW2
37、、多組分分離技術(shù): (1) 使用含有絡(luò)陽離子絡(luò)合劑的洗脫液; (2) 使用含有絡(luò)陰離子絡(luò)合劑的洗脫液; (3) 選擇最佳柱長; 若使用的柱子太短,則不能達(dá)到完全分離;若柱子太長,則將耗費(fèi)過多的時(shí)間和試劑??梢愿鶕?jù)初步實(shí)驗(yàn)洗脫曲線用圖解法來確定最佳柱長。例見128頁) (4) 使用分步洗脫和梯度洗脫。 分步洗脫是指在洗脫不同的組分時(shí)選用不同的洗脫劑; 梯度洗脫則指在洗脫過程使洗脫劑的濃度隨時(shí)間連續(xù)變化,形成梯度。3.7、高效離子交換色層 高效離子交換色層,又稱高壓離子交換色層(下面簡稱高效色層)是60年代末發(fā)展起來的一種新技術(shù),其特點(diǎn)是使用粒度小于50微米的離子交換劑,流動(dòng)相用高壓泵從柱頂壓入并
38、以較高的流速流過柱床。高效色層的原理與經(jīng)典色層相同,其優(yōu)點(diǎn)是效率高、分離時(shí)間短。在放射化學(xué)分離中,高效色層還有另外兩個(gè)優(yōu)點(diǎn): 與溶質(zhì)接觸時(shí)間短,減輕了固定相的輻解效應(yīng),因此,可用于對強(qiáng)放射性物質(zhì)的分離, 在高壓作用下輻解產(chǎn)生的氣體易溶于液相,可避免柱中因產(chǎn)生氣泡而引起液流不均勻,有利干保持良好的柱效率。第四節(jié) 液-液層析4.1、概念 液液層析利用溶質(zhì)在兩種液相中的分配比不同進(jìn)行分離,因此又稱為液液分配色層,其原理與離子交換層析相似,只是固定相和移動(dòng)相均為液相。為了將液體固定液固定,需要將固定液相通過化學(xué)鍵聯(lián)作用固定在某種固體上,這種固定固定液的固體稱為擔(dān)體或支持體。4.2、分類 ()用極性強(qiáng)的
39、水溶液作固定相、極性弱的有機(jī)溶液作流動(dòng)相的分配色層稱為常規(guī)分配色層或正相色層;()以有機(jī)溶液作固定相、水溶液作流動(dòng)相的分配色層稱反相分配色層或萃取色層。4.、液液層析中的擔(dān)體 液液層析要求擔(dān)體: ()擔(dān)體和流動(dòng)相、固定相均沒有化學(xué)作用()在兩相中均不溶解()能吸附一定數(shù)量的固定相液液色層中使用的擔(dān)體有兩類: (1)無機(jī)物,如硅藻土、硅膠、玻璃微球等,多用于常規(guī)分配色層。 (2)有機(jī)物,如聚氯乙烯、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、苯乙烯-二乙烯苯共聚物等多用于萃取色層。第五節(jié)、紙色層和薄層色層5.1 紙色層概念及特點(diǎn) 紙色層是用紙作支持體,在濾紙的一端滴上要分離的樣品,放在密閉的容器內(nèi),使溶劑從有樣品
40、的一端流向另一端,從而使得混合物中各組分得以分離。 特點(diǎn):設(shè)備儀器簡單,操作方便,樣品需要量少,靈敏度高,但展開時(shí)間長。5.2 紙色層原理 溶質(zhì)在紙色層中分離的機(jī)理,隨所用的色層紙的處理方法不同而不同。一種機(jī)理為陽離子交換色層,另一種機(jī)理則為液-液分配層析。 色層紙由纖維素制成。纖維素是大分子碳水化合物的聚合物。紙上有些部分酌纖維呈較規(guī)則酌排列,這樣的部分稱為晶狀區(qū),另一些部分的纖縫則雜亂地?cái)D在一起,這樣的部分稱無定形區(qū)。色層紙被固定相液體浸潤后,固定相液體幾乎全部集中在無定形區(qū),晶狀區(qū)僅僅起著將無定形區(qū)聯(lián)結(jié)起來的“橋梁”版作用。在這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,纖維素是固定相的擔(dān)體,纖維之間的毛細(xì)孔是展開劑
41、流動(dòng)的通道。紙條浸入展開劑后,由于毛細(xì)管的表面張力作用使液體沿紙條向上升(上行展開);直到表面張力與液體的重力達(dá)到平衡為止。 固定相:纖維素(陽離子交換機(jī)理)或水(液液分配機(jī)理) 流動(dòng)相:水(陽離子交換機(jī)理)或多元溶劑系統(tǒng)(液液分配色層)。5.35.3 紙層析技術(shù)1.1.對濾紙的要求 濾紙質(zhì)地均勻,厚薄一致。 具有一定的機(jī)械強(qiáng)度,被溶劑浸濕后能站立。 濾紙纖維松緊程度適宜,溶劑展開速度合適。 具有一定純度。 濾紙上不含有溶于水及有機(jī)溶劑的物質(zhì)。2.2.操作方法 (1 1)點(diǎn)樣: 先用鉛筆劃原線和原點(diǎn)。 用毛細(xì)管或微量注射器點(diǎn)樣。 (2 2)平衡 平衡:是指展開前將濾紙與層析缸用溶劑系統(tǒng)的蒸汽加
42、以飽和的過程。(3 3)展開 平衡后,將濾紙條吊起,使濾紙樣點(diǎn)端浸入展開劑中,但不可使樣點(diǎn)沒入展開劑中。按溶劑在濾紙上流動(dòng)方向的不同,展開方式可分為三種: 上升法(上行法) 下降法(下行法) 環(huán)行法(水平法) 以上方法中,當(dāng)溶劑前沿到達(dá)濾紙另一端1 cm 處時(shí),表示展開完畢,取出濾紙,用鉛筆在溶劑前沿處畫一直線,晾干。3 3、定性分析 (1) 移動(dòng)速率 同一物質(zhì)在相同條件下,有相同的移動(dòng)速率,不同物質(zhì)則一般具有不同的移動(dòng)速率,因此色層的移動(dòng)速率可以用來定性分析溶質(zhì)組分。表示某組分移動(dòng)速率的快慢,用Rf 表示之。 (2)影響Rf的主要因素 濾紙 溶劑系統(tǒng) 溫度 pH值 樣品本身性質(zhì) fRfaRb
43、物質(zhì)斑點(diǎn)(濃度中心)移動(dòng)距離溶劑前沿移動(dòng)距離5.4 薄層層析概念及特點(diǎn) 薄層色層法(簡稱TLC),是在一平滑的玻璃板或鋁板上均勻地涂一層物質(zhì)作成固定相,用展開劑流過固定相使試樣分離的方法。 特點(diǎn):比柱色層簡單,比紙色層容量大(可用于數(shù)十毫克溶質(zhì)的制備分離),展開快,分離效率高,展開后的樣斑比紙色層的樣斑清晰。缺點(diǎn)是制作比紙色層復(fù)雜,再現(xiàn)性差。 5.5 薄層色層原理 TLC中制作固定相所用的物質(zhì)及其處理方法不同,則分離的機(jī)理也不同,若以吸附劑如硅膠作固定相,其分離機(jī)理主要是吸附色層;若采用離子交換劑與擔(dān)體的混合物,則其分離機(jī)理主要是離子交換作用;若擔(dān)體上涂以萃取劑,則其分離機(jī)理是萃取色層。TLC
44、的分離效果也用比移位置Rf表示,其定義和測量方法與紙色層法相同。5.35.3 薄層層析技術(shù)1.1.對擔(dān)體的要求 液- -液色層中所用的各種擔(dān)體,只要能制成小于300300目的均勻粉末并粘附在玻璃上,均可用于T TLCLC。制備色層板時(shí), 為使擔(dān)體能與玻璃牢固粘在一起,常在擔(dān)體中加入粘結(jié)劑如石膏、淀粉、膠棉或水玻璃等。制板時(shí)將擔(dān)體和一定數(shù)量的粘結(jié)劑充分混合,調(diào)成糊狀,然后均勻地涂在玻璃板上,在室溫下干燥后保存?zhèn)溆?,若用硅膠作吸附色層,則需加熱活化。2.2.操作方法 與紙色層相似,也分為:點(diǎn)樣,平衡,和展開,展開時(shí)不象紙色層要將濾紙條吊起來,薄層層析時(shí)只需將層析板斜靠在層析缸中即可。第六節(jié)、電化學(xué)
45、分離法6.1 電化學(xué)分離法的分類 電化學(xué)分離共分四類:電沉積法,汞陰極電解法,電化學(xué)置換法,區(qū)域電泳法 6.2 電沉積法(或控制電位電解法) 用控制電位的方法,使兩種不同還原電位的離子還原析出,從而達(dá)到分離目的。 如果兩種離子電位相差較大,可直接進(jìn)行電沉積,如果兩者電位相差較小,則難以分離,一種辦法是調(diào)節(jié)溶液的pH值,使這些離子形成不溶性水解產(chǎn)物而沉積在陰極上,這種方法稱為電解水解法。另一種辦法是在非水溶液中用高電壓電解,稱分子電鍍。6.3 汞陰極電解法 H+在汞陰極上被還原時(shí),有很大的超電壓,所以在酸性溶液中可以分離掉一些容易被還原的金屬離子,使一些重金屬(如銅、鉛、鎘、鋅)沉積在汞陰極上,
46、形成汞齊,同時(shí)保留少量不容易被還原的離子,如堿金屬、堿土金屬、鋁、鐵、鎳、鉻、鈦、釩、鎢、硅等。 一般情況下、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢比Mn大的金屬都可以定量地沉積在汞陰極上。6.4 電化學(xué)置換法(內(nèi)電解法) 每種金屬都有確定的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。電極電勢低的金屬可以從溶液中將電極電勢高的金屬離子置換出來,使之與溶液中的其它離子分離,這種電化學(xué)分離稱為電化學(xué)置換法或內(nèi)電解法。電化學(xué)置換法在放射化學(xué)分離中也常使用,Po在Bi、Ag、Cu等金屬上的自鍍是其重要特性,在Po的工業(yè)生產(chǎn)和微量分離中均得到廣泛應(yīng)用。6.5 區(qū)域電泳法 電泳:液體中的離子或荷電質(zhì)點(diǎn)能在電場的影響下遷移。由于離子的性質(zhì)不同,遷移的速率也不同,
47、正負(fù)電荷移動(dòng)的方向也不同。當(dāng)在電池的兩極加上一個(gè)直流電壓時(shí),可以把一些有機(jī)物的混合物分離。這種電化學(xué)分離法稱為電泳法或電滲析法。淌度:帶電離子在單位電場梯度作用下運(yùn)動(dòng)的速度,稱為該離子的淌度U,即:( )/()sEUtL式中,E距離為L的兩點(diǎn)的電位差, s離子在t時(shí)間內(nèi)遷移的距離自由邊界電泳:若電泳在一U形管中進(jìn)行,稱為自由邊界電泳。這種電泳方法設(shè)備復(fù)雜,分離后的試樣難以回收測量,所以應(yīng)用不多。區(qū)域電泳:若將試液滴在一浸透了電解質(zhì)溶液的紙條或其它支撐材料的中央,將支撐體兩端浸入電解質(zhì)溶液中,加直流電壓進(jìn)行電泳,這種電泳稱為區(qū)域電泳,若用紙為支撐體,則稱為紙上電泳。除纖維紙外,支撐體還可以用多孔
48、醋酸纖維素紙、淀粉、瓊脂、聚芳胺凝膠或TLC中使用的各種擔(dān)體粉末。第七節(jié)、其它分離方法1、揮發(fā)法 利用物質(zhì)的沸點(diǎn)或升華點(diǎn)的不同來實(shí)現(xiàn)分離的方法。 2、同位素交換法 將含放射性核素的溶液與另一相中含同種元素的非放射性物質(zhì)接觸,利用兩相間的同位素交換,可以將放射性核素分離出來。3、放射性膠體分離法 利用放射性核素生成膠體的性質(zhì)把它們分離出來。4、核反沖法 核反應(yīng)或核衰變過程中,反沖原子可使化學(xué)鍵破裂而從靶子物或母體化合物中逃逸出來。反沖原子為帶正電荷的離子,因此可在電場作用下收集這些反沖核。核反沖法在分離短壽命放射性該素方面是很重要的方法。第八節(jié)、快速化學(xué)分離法經(jīng)典化學(xué)分離法經(jīng)特殊設(shè)計(jì),提高其分離速度,都可以成為快速化學(xué)分離法。按其分離方式不同,可分為:1、間歇快速分離法 間歇快速分離法一般用于從溶液中分離放射性核素,其基本過程是:將含靶子核素的溶液封在一玻璃或塑料的封管中,封管經(jīng)照射后用氣動(dòng)裝置迅速送入快速分離器。封管在分離器中被撞破,試樣經(jīng)特定的化學(xué)分離后,將待測核素送至測量系統(tǒng)進(jìn)行測量鑒定。為了在很短時(shí)間內(nèi)完成分離過程,所選用
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