Published March 1962
| Version v1
Book
Some applications of radioisotopes in physical chemistry - two-phase equilibria and packed-column techniques
- 1. Chemistry Division, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN (United States)
Description
One of the most effective applications of radioisotopes in physical chemistry is the study of two-phase equilibria; our own studies for a number of years have been concentrated on ion exchange reactions with commercial organic and with new types of non-siliceous inorganic exchangers. With the former, the studies were carried out in depth, covering at times most elements in the periodic table, the objective being comparison of functional relationships of many systems rather than the detailed study of a few. With the inorganic exchangers, the objective was also broad coverage of many systems, particularly comparison of large numbers of adsorbents. Since these studies required hundreds of thousands of analyses, they would have been almost impossible with conventional analytical techniques. The feasibility of such studies can therefore be considered a direct outgrowth of the ready availability of radioactive tracers, and the steady increase in precision and convenience of counting techniques. More recently, packed-column techniques have been developed which, with radioactive tracers and relatively simple equipment, permit ready extension of studies of two-phase equilibria and of the kinetics of interfaces to higher temperatures (at present up to 200o C). Sampling and continuous monitoring techniques were used. Through adsorption and solubility studies, information on enthalpy and entropy changes of adsorption and ion-exchange reactions is reported as well as information on heats of solution, activity coefficients in concentrated electrolyte mixtures, and on complexing reactions in high-temperature aqueous systems. (author)
Abstract (French)
L'une des applications les plus efficaces des radioisotopes en chimie physique est l'etude des equilibres a deux phases; les recherches effectuees par l'auteur depuis quelques annees ont surtout porte sur les reactions d'echange d'ions au moyen d'echangeurs organiques que l'on trouve dans le commerce et de nouveaux types d'echangeurs mineraux non silicieux. Les travaux effectues a l'aide des echangeurs organiques ont ete pousses tres loin, englobant parfois la plupart des elements de la classification periodique, car l'objectif vise etait la comparaison des relations fonctionnelles entre de nombreux systemes, plutot que l'etude detaillee de quelques-uns d'entre eux. Les recherches faites avec des echangeurs mineraux avaient egalement pour objet l'etude de nombreux systemes, et notamment la comparaison d'un grand nombre d'adsorbants. Comme il fallait pour cela des centaines de milliers d'analyses, il aurait ete presque impossible de recourir aux methodes classiques d'analyse; si les auteurs ont pu mener a bien leurs travaux, ils le doivent aussi bien a l'existence des indicateurs radioactifs qu'aux progres constants des methodes de comptage, de plus en plus precises et commodes. Plus recemment ont ete mises au point des methodes utilisant des colonnes a garniture qui permettent, au moyen de radioindicateurs et d'un materiel relativement simple, d'etendre sans difficulte a des temperatures plus elevees (actuellement jusqu'a 200 oC) l'etude des equilibres a deux phases et celle de la cinetique des interfaces. On a utilise a cet effet des methodes d'echantillonnage et de controle continu. Par des etudes sur l'adsorption et la solubilite, on a obtenu des renseignements sur les modifications de l'enthalpie et de l'entropie dans les reactions d'adsorption et d'echange ionique, ainsi que sur les chaleurs de dissolution, les coefficients d'activite dans les melanges electrolytiques concentres et les reactions complexantes dans les systemes aqueux a haute temperature. (author)Abstract (Spanish)
El estudio de los equilibrios bifasicos constituye una de las aplicaciones mas notables de los radioisotopos en la quimica fisica. Durante varios anos el autor ha centrado sus estudios en las reacciones de intercambio ionico con intercambiadores organicos comerciales y con intercambiadores inorganicos, de tipo nuevo, exentos de silice. Los estudios realizados con los primeros fueron extensivos y llegaron a comprender a casi todos los elementos del sistema periodico; su principal proposito fue comparar las relaciones funcionales de muchos sistemas, mas que estudiar detalladamente unos pocos. En el caso de los intercambiadores inorganicos, las investigaciones persiguieron la misma finalidad, a saber, la comparacion de un gran numero de adsorbentes. Como estas investigaciones exigian la realizacion de cientos de miles de analisis, no hubieran podido llevarse a cabo con las tecnicas analiticas clasicas, de modo que su realizacion puede considerarse una consecuencia directa de la disponibilidad de trazadores radiactivos y del constante aumento de la precision y la facilidad de empleo de las tecnicas de recuento. En fecha mas reciente, se han desarrollado tecnicas basadas en el empleo de columnas de relleno que, con la ayuda de trazadores radiactivos y de un equipo relativamente sencillo, permiten estudiar los equilibrios bifasicos y la cinetica de interfases a temperaturas mas elevadas (hasta 200o C). El autor empleo tecnicas de muestreo y moivitoraje continuos. Los estudios de adsorcion y de solubilidad permitieron obtener datos sobre las variaciones de entalpia y de entropia en las reacciones de adsorcion y de intercambio ionico, asi como sobre los calores de disolucion, los coeficientes de actividad en mezclas de electrolitos concentradas, y las reacciones de formacion de complejos en sistemas acuosos a temperaturas elevadas. (author)Abstract (Russian)
Odnim iz naibolee proizvoditel'nykh sposobov primeneniya radioizotopov v fizicheskoj khimii yavlyaetsya izuchenie dvukhfaznogo ravnovesiya. Nashi sobstvennye mnogoletnie izyskaniya sosredotochivalis' na reaktsiyakh obmena ionov kak v imeyushchikhsya v prodazhe organicheskikh ionoobmennikakh, tak i v nekremnistykh neorganicheskikh obmennikakh novoj konstruktsii. S pomoshch'yu ionoobmennikov pervoj gruppy issledovaniya byli provedeny v glubinu, rasprostranyayas' inogda na bol'shuyu chast' ehlementov periodicheskoj tablitsy, prichem tsel'yu izyskaniya bylo sopostavlenie funktsional'nykh vzaimootnoshenij mezhdu mnogimi sistemami, a ne podrobnoe izuchenie nekotorykh iz nikh. Pri rabote s neorganicheskimi obmennikami tsel'yu byl takzhe shirokij okhvat mnogikh sistem i, v chastnosti, sopostavlenie bol'shogo chisla adsorbentov. Poskol'ku ehti issledovaniya trebuyut provedeniya analiza sotni tysyach raz, oni byli by pochti neosushchestvimy obychnymi metodami analiza, tak chto osushchestvimost' takogo roda issledovanij mozhet schitat'sya neposredstvennym rezul'tatom poyavleniya na svet legkodostupnykh radioaktivnykh indikatorov i postoyannogo uvelicheniya tochnosti i dostupnosti metodov podscheta. Sovsem nedavno byli vyrabotany metody nasadochnoj kolonny, pozvolyayushchie pri pomoshchi radioaktivnykh indikatorov i otnositel'no prostogo oborudovaniya rasprostranit' issledovaniya na dvukhfaznoe ravnovesie i izuchit' kinetiku poverkhnostej razdela pri bolee vysokikh temperaturakh (v nastoyashchee vremya do 200o C). Byli ispol'zovany metody vzyatiya obraztsov i nepreryvnogo dozimetricheskogo kontrolya. Na osnovanii issledovanij adsorbtsii i rastvorimosti dayutsya svedeniya ob izmeneniyakh ehntal'pii i ehntropii adsorbtsii i o reaktsiyakh ionnogo obmena; krome togo, soobshchayutsya svedeniya o kolichestve tepla, zatrachennogo na rastvorenie, o koehffitsientakh aktivnosti v kontsentrirovannykh ehlektroliticheskikh smesyakh i o kompleksoobrazuyushchikh reaktsiyakh vodnykh sistem pri vysokikh temperaturakh. (author)Additional details
Additional titles
- Original title (English)
- Quelques applications des radioisotopes en chimie physique: equilibres a deux phases et emploi de colonnes a garniture interne; Nekotorye sluchai primeneniya radioizotopov v fizicheskoj khimii - dvukhfaznoe ravnovesie i metod nasadochnoj kolonny; Algunas aplicaciones de los radioisotopos en la quimica fisica: equilibrios bifasicos y empleo de las columnas de relleno
Publishing Information
- Publisher
- Globus, Druck- und Verlagsanstalt
- Imprint Place
- Vienna (International Atomic Energy Agency (IAEA))
- Imprint Title
- Radioisotopes in the Physical Sciences and Industry. Proceedings of the Conference on the Use of Radioisotopes in the Physical Sciences and Industry. V. III
- Imprint Pagination
- 652 p.
- Series
- Proceedings Series
- Journal Page Range
- p. 387-406
- ISSN
- 0074-1884
Conference
- Title
- Conference on the Use of Radioisotopes in the Physical Sciences and Industry
- Dates
- 6-17 Sep 1960
- Place
- Copenhagen (Denmark)
INIS
- Country of Publication
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- Country of Input or Organization
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- INIS RN
- 43113033
- Subject category
- S07: ISOTOPES AND RADIATION SOURCES;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- ACCURACY; ADSORBENTS; ADSORPTION; AVAILABILITY; COUNTING TECHNIQUES; ENTROPY; INTERFACES; ION EXCHANGE; MIXTURES; MONITORING; PERIODIC SYSTEM; PHYSICAL CHEMISTRY; RADIOISOTOPES; REACTION KINETICS; SAMPLING; SOLUBILITY; THERMODYNAMIC ACTIVITY
- Descriptors DEC
- CHEMISTRY; DISPERSIONS; ISOTOPES; KINETICS; PHYSICAL PROPERTIES; SORPTION; THERMODYNAMIC PROPERTIES
Optional Information
- Notes
- 16 figs, 20 refs
- Secondary number(s)
- STI/PUB--20(Vol.3)