核化学与放射化学复习丁艺.ppt

放射性核素Radioactive isotope： 能发生放射性衰变的核素。放射性核素按其来源有天然放射性核素和人工核素之分 载体Carrier： 载体：是以适当的数量载带某种微量物质共同参与某化学或物理过程的另一种物质 载体与被载带物具有相同的化学行为，最终能与放射性物质一起被分离出来 载体有两类：同位素载体、非同位素载体 同位素载体：载体是微量物质的同位素 分离89Sr、90Sr用SrCl2；137Cs用CsCl，131I用127I，3H用1H等 非同位素载体：载体不是微量物质的同位素 分离226Ra加入Ba， 147Pm钷-Nd(NO3)3；99Tc-NH4ReO4 放射性核素纯度(Radionuclide purity) 放射性核素纯度也称放射性纯度，指在含有某种特定放射性核素的物质中，该核素的放射性活度对物质中总放射性活度的比值。（该物质中可能有多种放射性核素，放射性核素纯度只与其中放射性杂质的量有关，而与非放射性杂质的量无关） 放射化学纯度(Radiochemical purity) 简称放化纯度，指在一种放射性样品中，以某种特定的化学形态存在的放射性核素占总的该放射性核素的百分数（该物质中可能有多种放射性核素，只针对某一种放射性核素而言） 比活度(Specific activity) 也称为比放射性，指放射源的放射性活度与其质量之比，即单位质量(通常用重量表示)产品中所含某种核素的放射性活度 式中：A，mA分别是物质中某种放射性核素化合物的放射性活度及其质量，m是该物质中稳定核素化合物的质量 通常情况下，m??mA，则 对于无载体的纯放射性核素 设系数 K=6.02×1023×0.693 S0该放射性核素的一个特征常数，单位为Bq/g k值：S/60→min/60→h/24→d/365→a 共沉淀法 此法是放射化学分离中应用最早的一种分离方法，对微量的放射性物质而言，是一种分离和富集放射性核素的有效手段。 定义 当溶液中引入某种常量物质,并使之形成沉淀时,微量放射性核素能随常量物质一起自溶液转入沉淀物中的现象 共沉淀机制 形成混晶 表面吸附 生成化合物 （1）形成混晶 例子：BaSo4-RaSO4混晶，微量组分Ra取代一小部分BaSo4晶格上的Ba的位置。微量组分在常量组分沉淀中分配服从均匀分配定律： 也可服从对数分配定律： 式中：a、x—微量组分在体系和晶体中的量； b、y—常量组分在体系和晶体中的量； D、λ—分离系数和对数分配系数 影响共沉淀的因素有：温度、液相组成、固相组成及溶剂等 （2）表面吸附 最常用吸附剂是无定型的氢氧化铁，常用（Fe（OH）3、Al（OH）3等氢氧化物，PbS等硫化物，磷酸钛、磷酸钙等磷酸盐，硫酸盐、卤化物及草酸等） 吸附的效率影响因素： ①微量组分形成的化合物的溶解度，溶解度愈小，越容易被吸附 ②无定型沉淀表面所带电荷符号及数量，当微量组分所带电荷符号与沉淀的相反时，吸附量大，因此pH及其他电解质的存在将有较大影响 ③吸附剂表面积的大小，表面积越大，吸附量越大 与形成混晶相比，表面吸附共沉淀的选择性要差得多 （3）生成化合物 主要是指用有机沉淀剂时，生成化合物，主要指生成螯合物及离子缔合物 生成螯合物：在不同pH下，1-硝基-2-萘酚可以载带60Co、59Fe、237Pu等 离子缔合物：金属离子与中性络合剂或阴离子配体形成络合离子后，可以与相对分子量较大的具有相反电荷的有机沉淀剂生成难溶的离子缔合物，从而使微量的金属离子被载带下来。 常用的有机沉淀剂：甲基紫、次甲基蓝、罗丹明B等， 如：在氯化物溶液中，In3+以InCl4-配阴离子存在，次甲基蓝可使In3+共沉淀 溶剂萃取法 （1）概述 溶剂萃取法又叫液-液萃取法，利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中，将绝大部分的化合物提取出来。 放射性核素分离的常用的方法之一（ TBP 磷酸三丁酯萃取铀） 优点：方法简便，分离速度快，适用于短寿命放射性 核素的分离，选择性好，回收率高，可用于制备无载体的源，设备简单，操作方便，易于自动化，可供选择的萃取剂多等 缺点：有机物的毒性、易挥发性及易燃性等 萃取率E 经萃取而进入有机相的欲萃取物的量占其在两相中总量的百分数 萃取次数与相比的选择 进行一次萃取 萃取率E1为： E1=[1-