* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

183 ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ 184 диоактивные изотопы, период полураспада к-рых не очень мал, что позволяет работать в течение времени, необходимого д л я эксперимента, но и не очень велик, что дает возможность ра­ ботать с весьма малыми количествами индикатора. Основным методом анализа стабильных изотопов служит масс-спектрометрия (чувствительность 10 ~* % изотопа при точности 0,1—1% для проб весом в доли мг). Все большее применение находят спектральные методы (ИК и высокоча­ стотные спектры) и парамагнитный резонанс (см. Изотопов стабильных анализ). ДеЙтериЙ, О " и нек-рые др. изотопы опре­ деляют по изменению покааателя преломления, теплопровод­ ности, плотности как самого элементарного вещества, так и его соединений. Денсиметрич. методом устанавливают изотопный состав воды с точностью до десятитысячных долей процента. Количественное определение стабильных изотопов тем менее надежно, чем тяжелее изотоп. Радиоактивные изотопы определяют по их излучению при помощи счетчиков Гейгера или сцинтилляционных счетчиков. Уд. активность радиоактивных индикаторов обычно выра­ жается в единицах радиоактивности на единицу веса вещества. Измеряемые активности составляют до 10~* мккюри (1 мккюри С соответствует 2 • 10" г этого изотопа; 1 мкк>ери рза — з . ю - & » г соответствующего). При помощи радиоавто­ графии могут быть обнаружены и отдельные атомы изотопа. Обычная точность радиометрич. измерений составляет 1—3%, а в отдельных случаях—Х),1 %. Оценка изотопного состава в любой момент времени про­ водится измерением у д . активности, выражающей относитель­ ное содержание данного изотопа в элементе или долю молекул данного вида; Содержащих в своем составе изотоп, употребляе­ мый в качестве метки; 1 4 7 Другое направление использования И. и. — к о ­ л и ч е с т в е н н ы й анализ. Один из с а м ы х п р о с т ы х и р а с п р о с т р а н е н н ы х в а р и а н т о в метода И . и . — метод изотопного р а з б а в л е н и я , п о з в о л я е т производить о п р е д е л е н и я н и ч т о ж н о м а л ы х количеств трудноопре­ д е л я е м ы х веществ, а н а л и з и р о в а т ь с л о ж н ы е смеси, а н а л и з и р а з д е л е н и е к - р ы х д р у г и м и методами невоз­ м о ж н ы (см. Изотопного разбавления метод). Широкими возможностями отличается активационный ме­ тод анализа (см. Радиоактивационный анализ), основанный на осуществлении ядерных реакций, приводящих под дейст­ вием облучения к образованию определенных радиоактивных изотопов, т. е. И. и. Образец облучают нейтронами, у-лучами или заряженными частицами. В зависимости от состава исход­ ного образца в нем образуются те или иные радиоактивные изотопы, к-рые могут быть идентифицированы и количест­ венно определены по излучению без химич. разложения обг разца. Использование эталонов с известным содержанием оп­ ределяемого элемента существенно упрощает методику ана­ лиза. Количество образующегося изотопа зависит гл. обр. от величины эффективного сечения данной реакции и опре­ деляется свойствами ядра, а не электронной оболочки. Это обусловливает высокую специфичность активационного ана­ лиза, воаможность одновременного определения нескольких, близких по свойствам, элементов и измерения ничтожных сле­ дов примесей, не открываемых даже спектральным анализом. Если в результате облучения получают смесь изотопов несколь­ ких элементов, анализ к-рой нельзя произвести с помощью измерения излучения, то прибегают к химич. разделению смеси с добавлением носителей. Таким образом могут быть практически определены одновременно более десяти элементов. Особенно большое значение этот метод имеет при определении микроэлементов в металлах, сплавах, минералах, тканях, быстром контроле технологич. процессов, исследовании архео-& логич. находок и историч. ценностей. Все и з м е р е н и я р а д и о а к т и в н ы х п р е п а р а т о в произ­ в о д я т в идентичных у с л о в и я х , п о з в о л я ю щ и х оцени­ в а т ь к о л и ч е с т в о изотопов п р я м ы м сравнением изме­ ренной а к т и в н о с т и . П р и работе с р а д и о а к т и в н ы м и и з о т о п а м и необходимо у ч и т ы в а т ь особенности радиох и м и ч . методов и с с л е д о в а н и я , к к-рым о т н о с я т с я : изменение к о л и ч е с т в а р а д и о а к т и в н о г о изотопа во времени; возможность потери вещества вследствие адсорбции и коллоидообразования; наличие радиа­ ционных эффектов, д л я у м е н ь ш е н и я к - р ы х с т р е м я т с я р а б о т а т ь с в о з м о ж н о более н и з к и м и к о н ц е н т р а ц и я м и р а д и о а к т и в н ы х изотопов; необходимость соблюдения п р а в и л т е х н и к и безопасности в соответствии с су­ щ е с т в у ю щ и м и нормами (см. Защита от излучений радиоактивных веществ). И з в е с т н ы р а з л и ч н ы е способы синтеза меченых соеди­ нений (см. Меченых соединений синтез). Н а р я д у с обыч­ н ы м х и м и ч . синтезом и с п о л ь з у ю т с я р е а к ц и и изотоп­ ного обмена и биологич. синтез. П р и метке соедине­ н и я д в у м я изотопами в и н д и к а т о р н ы х количествах считают, исходя и з статистич. п р е д с т а в л е н и й , что м о л е к у л , с о д е р ж а щ и х одновременно д в а меченых изотопа, п р а к т и ч е с к и не встречается. В большинстве с л у ч а е в и з о т о п н а я метка з а н и м а е т определенное поло­ ж е н и е в м о л е к у л е , н а п р . и с п о л ь з у е м а я в качестве И . и. п р о п и о н о в а я к и с л о т а может быть помечена с л е д у ю щ и м образом: С Н С Н С О О Н , С Н С Н С О О Н , CH CH Ci OOH. П у т и п р и м е н е н и я и з о т о п н ы х и н д и к а т о р о в . Имеют­ с я т р и о с н о в н ы х н а п р а в л е н и я и с п о л ь з о в а н и я И . и. Методом И . и. изучают х а р а к т е р р а с п р е д е л е ­ ния веществ и п у т и их п е р е м е щ е н и я . И. и. вводят в ту и л и и н у ю систему и через определен­ ные п р о м е ж у т к и времени у с т а н а в л и в а ю т н а л и ч и е И. и. в р а з л и ч н ы х ч а с т я х системы. Н а и б о л е е н а г л я д ­ ные к а р т и н ы р а с п р е д е л е н и я п о л у ч а ю т с я без р а з р у ­ ш е н и я образца п р и помощи р а д и о а в т о г р а м м (см. Радиоавтография). Используя, напр., радиоавтографы к р и с т а л л о в , моясно у б е д и т ь с я , р а с п р е д е л я е т с я л и примесь равномерно по всему к р и с т а л л у и л и только по отдельным его ребрам и г р а н я м ; р а д и о г р а ф и я р а с т е н и я показывает, что фосфор, введенный с удоб­ рением, н а к а п л и в а е т с я преим. в р а с т у щ и х ч а с т я х р а с т е н и я , В о з м о ж н о с т ь следить з а перемещением И . и. в с а м ы х р а з л и ч н ы х п р о ц е с с а х и с п о л ь з у е т с я п р и п р о в е р к е аналитич. и технологич. схем, п р и изучении путей и скорости обмена веществ в организме, п р и оценке эффективности у д о б р е н и й , п р и исследовании свойств л е к а р с т в и т. д. 1 4 1 4 3 3 3 2 4 3 2 Т р е т ь и м н а п р а в л е н и е м и с п о л ь з о в а н и я И . и. я в ­ ляется в ы я с н е н и е м е х а н и з м а различных процессов и и з у ч е н и е с т р о е н и я химич. соединений. Введение изотопной метки в определен­ ное п о л о ж е н и е м о л е к у л ы у с т р а н я е т х и м и ч . н е р а з л и ­ чимость атомов, д о п у с к а я в о з м о ж н о с т ь о д н о з н а ч ного в ы я с н е н и я механизма тех и л и иных р е а к ц и й ; д л я к - р ы х обычные химич. методы описывают т о л ь к о н а ч а л ь н о е и конечное с о с т о я н и я . Т а к , н а п р . , методом И. и. у д а л о с ь р е ш и т ь вопрос о механизме г и д р о л и з а с л о ж н ы х эфиров; возможны два п у т и , д а ю щ и е одина­ ковые п р о д у к т ы : 1 т. R - C - O - R & + H -О^Я ^ R - C - O ^ H + R&-Oi8H или R - & - 0 R& + Н-018 - Н О R - C - 0 1 8 H -f R & O - 4 - Н II. Выбор между а л к и л к и с л о р о д н ы м ( С О — R & ) и ацилк и с л о р о д н ы м (С—OR&*) механизмом однозначно произ­ водится п р и и с п о л ь з о в а н и и воды, обогащенной О , в п о л ь з у I I схемы, если т я ж е л ы й кислород обнару­ живается только в кислоте. П р и о к и с л е н и и пропионовой к - т ы п е р м а н г а н а т о м о б р а з у ю т с я щ а в е л е в а я к-та и у г л е к и с л ы й г а з . П р и помощи метода И . и. у д а л о с ь у с т а н о в и т ь , откуда о т щ е п л я е т с я атом у г л е р о д а , о б р а з у ю щ и й у г л е к и с л ы й г а з , — из к а р б о к с и л ь н о й г р у п п ы и л и углеводород­ ной части м о л е к у л ы . И с п о л ь з о в а н и е И . и. с меченым углеродом п о к а з а л о , что в о з м о ж н ы оба п у т и о к и с л е ­ н и я , причем изменение р Н среды изменяет соотноше­ ние м е ж д у обоими п у т я м и о к и с л е н и я . Метод И . и. и с п о л ь з у е т с я д л я в ы я с н е н и я неравно­ ценности с в я з е й р а з л и ч н ы х атомов одного и того ж е химич. элемента в м о л е к у л е вещества. П р и этом вводят метку в определенное п о л о ж е н и е в м о л е к у л е и изучают р е а к ц и и , в к-рых у ч а с т в у ю т не все атомы. Т а к и м образом было подтверждено, что в к р и с т а л л и ч . р е ш е т к е п я т и х л о р и с т о г о фосфора, состоящего . из ионов РС14 и РС1 о, с в я з и Р—CI р а з л и ч н ы . Н е р а в н о ­ ценными о к а з а л и с ь атомы ж е л е з а в F e [ F e ( G N ) ] , что соответствует с т р у к т у р н ы м данным. Н е р а в н о ­ ценность атомов серы в тиосульфате л е г к о продемоы1 8 4 e 3