3.1.4. Метод ультрафильтрации ( и.Е. Старик. Основы радиохимии)

Метод ультрафильтрации, так же как и метод диализа, позво­ляет непосредственно установить наличие в растворе частиц коллоидных размеров. В отличие от диализа при ультрафиль­трации разделение ионной и коллоидной фракции происходит не посредством диффузии ионов через полупроницаемые мем­браны а путем пропускания раствора через ультрафильтры, обладающие различным диаметром пор. При этом происходит как бы «просеивание» раствора: ионы свободно проходят, а кол­лоидные частицы задерживаются ультрафильтром.

Ультрафильтрация является более быстрым и удобным мето­дом определения коллоидной формы радиоактивного изотопа, чем диализ. Кроме того, методом ультрафильтрации можно проще и с большей уверенностью установить соотношение ионной и кол­лоидной форм дяя микроконцентраций радиоактивных изотопов,

В качестве ультрафильтров могут быть использованы мембраны, имеющие различный диаметр пор. Так называемые биологические ультрафильтры задерживают частицы диаметром в несколько десятков или даже сотен микрон. В этом случае для фильтрования до­статочно применить вакуум, создаваемый водоструйным насосом. В случае использования коллодиевых мембран, имеющих мень­ший диаметр пор, применяют давление около 2 атм.

Ввиду того что размеры коллоидных частиц радиоактивных изотопов присутствующих в растворах в микоконцентрациях могут быть очень малы ( около 1 мкм) удобным фильтром является целлофан с диаметром пор 1-3 мкм. Для продавливания растворов через целлофановые фильтры необходимо пользоваться специальными приборами, позволяющими проводить ультрафильтрацию под давлением 5-10 атм.

Максимальное давление для прибора, изобра­женного на рисунке, равнялось примерно 50 атм. Скорость ультра­фильтрации через целлофан в этом приборе при давлении 5—8 атм. составляет 1.0—1.5 мл/час.

Чтобы исключить влияние адсорбционных потерь радиоактивного изотопа внутри при­бора и на фильтре, внутреннюю поверхность прибора, включая и поверхность ультра­фильтра, насыщают радиоактивным изото­пом, выдерживая активный раствор в при­боре до наступления адсорбционного равнове­сия. Затем измеряется активность раствора в приборе и подается давление. За адсорб­ционным насыщением мембраны следят, из­меряя активность последовательных порций фильтрата. При этом в случае наличия в растворе ионной формы радиоактивного изо­топа наблюдается постепенное повышение удельной активности фильтрата с увеличе­нием объема профильтрованного раствора, а затем, после установления адсорбционного равновесия внутри мембраны, величина удель­ной активности фильтрата становится посто­янной.

Процент коллоидной формы может быть вычислен по формуле:

%К.Ф. = (1- ) 100

В заключение можно сказать, что, несмотря на ряд преимуществ метода ультрафильтрации по сравнению с методом диализа, ос­новным затруднением в его применении является также влияние адсорбции, которое иногда очень трудно учесть или исключить.

4. Физико-химические особенности межфазного распределения радионуклидов.

Под межфазным распределением понимают переход части нуклида. введенного в одну или несколько фаз гетерогенной системы, в другие фазы этой системы.

К межфазному распределению относятся: адсорбция, сорбция, соосаждение, экстракция и др.