Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Донецкий национальный университет

Химический факультет

Кафедра физической химии

Курсовая работа по физической химии на тему:

«Радиолиз воды и водных растворов»

Сделал:

Студент 4-го курса

Преподаватель:

Донецк 2012

Содержание

Введение…………………………………………………………………………3-4 стр.

2. Радиолиз воды и водные растворы………………………………………...5-26 стр.

2.1 Действие ионизирующего излучения на воду……………………….. 5-8 стр.

2.2 Пространственное распределение первичных активных частиц…...8-10 стр.

2.3 Влияние концентрации растворенного вещества и интенсивности излучения……………………………………………………………………...10-11 стр.

2.4 Реакции активных частиц……………………………………………12-15 стр.

2.5 Определение выходов продуктов и влияние на них рН…………...15-16 стр.

2.6 Радиолиз различных водных растворов…………………………….16-23 стр.

2.6.1 Цериевосульфатная система…………………………………..16-18 стр.

2.6.2 Водные растворы муравьиной кислоты………………………18-19 стр.

2.6.3 Азотосодержащие соединения………………………………...19-20 стр.

2.6.4 Водные растворы спиртов……………………………………........21 стр.

2.6.5 Водные растворы бензола……………………………………...21-23 стр.

2.7 Кинетика радиолиза воды и водных растворов…………………….23-26 стр.

Выводы………………………………………………………………………..27-28 стр.

Литература………………………………………………………………………..29 стр.

Введение

Цель моей курсовой работы по имеющимся источникам информации раскрыть понятия радиолиза, его протекание в воде и водных растворах, кинетику протекания этих реакций и дать сведения о продуктах радиолиза. Развитие исследований в области ядерной химии, в частности химии трансурановых элементов, требует знания процессов, вызываемых действием -излучения и влияющих на физико-химические свойства системы. Кроме того, -излучение радиоактивных элементов, благодаря создаваемой им большой плотности ионизации, может быть использовано для моделирования радиационно-химических процессов, происходящих в растворах, подвергающихся действию излучения осколков деления. В связи с этим ясна необходимость обобщения экспериментального материала по радиолизу.

Радио́лиз – разложение химических соединений под действием ионизирующих излучений. При радиолизе могут образовываться как свободные радикалы, так и отдельные нейтральные молекулы.[6]

Разложение воды под действием -частиц наблюдалось еще в начале двадцатого века, однако систематическое изучение этого вопроса началось только в 40-гг двадцатого века.

В первых экспериментах в качестве источника -частиц использовался радон. Недостатки радона как -излучателя можно перечислить: негомогенность излучения, малый период полураспада, сложность работы с газообразным продуктом. Исследователи решили что больше подходит полоний 210(Ро²¹⁰), являющийся практически чистым -излучателем и имеющий период полураспада 138 дней. Полоний удобен в работе , так как большие интенсивности излучения достигаются при весьма малых весовых содержаниях его в растворе. Недостатки полония связаны с невозможностью его использования в качестве -источника в слабокислых, нейтральных и слабощелочных растворах (рН=4-10) вследствие большой степени гидролиза его соединений.

В настоящее время источником получения полония является облученный нейтронами висмут:

Источником -частиц для радиационных исследований могут служить не только полоний и радон, но и другие радиоактивные элементы Pu, Am, Cm, Np, а также ускоренные ядра гелия и -частицы, возникающие при различных ядерных реакциях.

Радиолиз создает в системах избыток НО-радикалов что предохраняет охладительные системы легководных реакторов от коррозии. Также существует две фундаментальных теории связанных с радиолизом, это теория о том, что радиолиз внёс существенный вклад в наполнение земной атмосферы кислородом и теория о том, что бактерии используют процесс радиолиза для получения молекулярного водорода. Отрицательное действие радиолиза наблюдается в возникновение и протекание лучевой болезни.