Содержание
Введение 3
Классификация методов изотопного анализа 5
Требования к методам изотопного анализа 8
Метод масс-спектрометрии 9
Оптические спектральные методы изотопного анализа 10
Изотопный анализ с помощью ЯМР-спектроскопии 12
Аппаратура для изотопного анализа 17
Качественные аспекты изотопного спектрального анализа 20
Количественные аспекты изотопного спектрального анализа 23
Применение изотопных методов 24
Список использованной литературы 26
Публикации………………………………………………………………………27
Выдержка из текста
Изотопный анализ – это определение относительного содержания изотопов данного элемента в исследуемом веществе. Основа методов изотопного анализа – существование поддающихся измерению различного рода изотопных эффектов, которые являются следствием неодинакового числа нейтронов в ядрах одного и того же элемента. От числа нейтронов в ядре зависят его масса, магнитный момент, объем и устойчивость ядер. Стабильные изотопы и соединения, приготовленные на их основе, широко используются в различных целях. Успехи исследований, основанных на применении изотопных веществ, неразрывно связаны с усовершенствованием методов изотопного анализа этих веществ. Наибольшего распространения и развития достиг масс-спектрометрический метод. Однако независимо от его достоинств и недостатков значительный интерес представляют и другие возможности определений изотопного состава. Эти возможности заложены почти во всех аналитических методах, допускающих прецизионное измерение тех или иных физико-химических констант элементов или их соединений.
Понятие об изотопах впервые введено Содди в 1910 г. После того, как супругами Кюри, начиная с 1898 г., было открыто более десяти радиоактивных веществ. Часть вновь открытых веществ по своим химическим и физическим свойствам (за исключением ядернофизических) ничем не отличалась от уже известных элементов и представляла собой их радиоактивные изотопы. Первые доказательства существования стабильных изотопов были получены с помощью параболического спектрографа Томсона (20Ne, 22Ne, 1912 г.). К этому же времени в результате точных химических измерений атомной массы было установлено, что свинец из различных радиогенных источников должен иметь отличающийся друг от руга изотопный состав (Рихардс, 1914 г., Хенигшмит, 1927 г.). Масс-спектрограф, изобретенный Астоном, сделал возможным определение изотопного состава элементов, изотопы которых имели относительно высокую распространенность (например, изотопы хлора, аргона, криптона и ксенона). Однако вследствие малой «светосилы» приборов этого типа единственным методом открытия редких стабильных изотопов на первом этапе исследований была оптическая спектроскопия. С помощью этого метода в 1927-1929 гг. впервые были обнаружены мало распространенные изотопы углерода (13С), азота (15N) и кислорода (18О и 17О).
История анализа изотопов тесно связана с историей их разделения и применения в практических целях. Так, открытие Юри, который в 1932 г. путем испарения большого количества жидкого водорда природного изотопного состава смог получить в остаточной фракции значительное количество редкого изотопа водорода – дейтерия и затем подтвердил его существование с помощью метода оптической спектроскопии, оказало решающее влияние на интенсификацию изотопных исследований. В последующие 10 лет для разделения изотопов были применены некоторые ранее известные способы и разработаны новые. К важнейшим из них относят: электролиз (Вашбурн и Юрии, 1932 г.), диффузия (Гертц, 1932 г.), противоточная дистилляция (Кеезом, 1934 г.), химический обмен (Юри, 1935 г.), термодиффузия (Клюзиус и Дикель, 1938 г.), электромагнитное разделение и ультарцентрифугирование (Хартек и Грот, 1942 г.). Работы последующих лет касаются технического развития методов. В настоящее время стабильные изотопы, соответственно элементы и соединения, меченые стабильными изотопами, являются специальными химикатами, имеющимися в распоряжении почти любой современной научной лаборатории.
Список использованной литературы
1. Мюллер Г., Майерсбергер К., Шпринц Х. Специальные методы анализа стабильных изотопов. М.: Атомиздат, 1974. – 416 с.
2. Лазеева Г.С., Петров А.А., Сирота Л.Б. Спектрально-изотопный метод в агрохимии и биологии. Издательство санкт-петербургского униврситета, 1999. – 447 с.
3. Петров А.А. Спектрально-изотопный метод исследования материалов. Издательство ленинградского университета, 1974 – 327 с.
4. Есиков А.Д. Масс-спектрометрический анализ природных вод. М.: Наука, 1980. – 202 с.
5. Пентин Ю.А., Вилков Л.В. Физические методы исследования в химии. М.: Мир, 2003 – 683 с.
6. Соболевский Т. Г.,. Прасолов И. С, Родченков Г. М. // Журнал аналитической химии. 2010.Т. 65.№ 8. с. 843–850
7. Голик В.М., Калашников В.А., Джаваев Б.Г., Хренова И.Э, Елистратов О.В., Кежутин Ю.М., Иванов С.Л. // Аналитика и контроль. 2003. Т.7. № 4. с. 329 — 329