Метод диализа ( И.Е. Старик. Основы радиохимии)

Диализ является прямым методом определения коллоидных состояний вещества. Этот метод основан, как известно, на том, что коллоидные частицы не способны диффундировать через полупроницаемые мембраны.

Для изучения состояния микроколичеств радиоактивных изотопов в растворах метод диализа был впервые применен Панетом. Отличительной чертой диализа бесконечно раз­бавленных растворов является большая роль адсорбционных процессов, влиянием которых обычно пренебрегают при диализе растворов, содержащих макроколичества веществ.

Практически диализ растворов, содержащих микроконцентра­ции радиоактивных изотопов, осуществляется так же, как и диа­лиз обычных растворов. Во внутреннюю часть диализатора, отделенную от внешней части полупроницаемой мембраной, помещается раствор радиоактивного изотопа; внешняя часть прибора дополняется раствором идентичного состава, но без радио­активного изотопа. С течением времени ионы радиоактивного изотопа, диффундируя через мембрану, распределяются поровну между внутренним и внешним растворами, а коллоидные частицы остаются во внутренней части диализатора. Если адсорбционными потерями можно пренебречь, то сумма активностей внутреннего и внешнего растворов должна быть в любой момент времени равна начальной активности радиоактивного изотопа, введен­ного во внутреннюю часть прибора, т.е.

 

А_внутр + А_внешн = А₀ (1)

 

Если учесть, что А_внешн, есть половина всего количества ионов радионуклида и А_внутр есть сумма активностей коллоидной части радионуклида и половины его ионной части, то процент коллоидной формы может быть вычислен по уравнению:

 

% коллоидной формы = 100 (2)

 

Однако эта формула применима только при соблюдении ра­венства (1), т. е. когда не происходит уменьшения содержания радиоактивного изотопа в растворе в результате адсорбции. Но, как правило, при диализе растворов, содержащих микро­концентрации радиоактивных изотопов, величина адсорбционных потерь оказывается соизмеримой с общим количеством радио­активного изотопа в растворах, и сумма активностей А_внутр + А_внешн становится меньше А₀.

Поэтому для характеристики степени диализа радиоактивного изотопа в случае бесконечно разбавленных растворов необходимо определить независимо активности внешнего и внутреннего рас­творов и подвести баланс активностей, согласно которому должно быть:

А₀ = А_внутр + А_внешн + А_{адс.потери}

 

Таким образом, качественное установление коллоидного состояния радиоактивного изотопа в растворе методом диализа не представляет трудностей. Для этого достаточно убедиться, что с течением времени активность внешнего раствора становится величиной постоянной и меньшей, чем активность внутреннего раствора.

Значительно сложнее определить процент коллоидной формы, поскольку для этого необходимо не только учитывать величину адсорбционных потерь радиоактивного изотопа в целом, но и знать, какая доля этих потерь обусловлена адсорбцией кол­лоидных и ионных частиц по отдельности. Иначе говоря, надо знать, насколько изменилось соотношение коллоидной и ионной форм радиоактивного изотопа во внутреннем растворе из-за того, что ионы и коллоиды адсорбируются в различной степени. Экспе­риментальное осуществление такой задачи представляет большие трудности. Поэтому для получения количественных результатов при диализе полидисперсных растворов надо стремиться к тому, чтобы адсорбционные потери были равны нулю.