Koncept u definiciji ABC

Nadskript s lijeve strane (¹⁸ILI, ²H, ¹⁵N) odnosi se na maseni broj atoma i predstavlja zbroj broja protona i neutrona. Primjer izotopa su oni vodika, koji se odražava slovom H, a njegovi izotopi su protij (¹H), deuterij (²H) i tricij (³H), što pokazuje da svaki ima 1 ili 2 neutrona više od prvog.

Klasifikacija izotopa

Prema stabilnosti jezgre izotopa dijele se na stabilne i radioaktivne.

radioaktivan: Nazivaju se i nestabilnim izotopima, imaju svojstvo transformacije iz jednog izotopa u drugi raspadom ili raspadom njegove jezgre, emitirajući Energija u obliku radioaktivnosti s napredovanjem transformacije. U slučaju primjera izotopa vodika, njegov radioaktivni izotop je tricij.

³H, koji se može raspasti i transformirati u helij 3 (³On). Ali to nije jedini radioaktivni izotop, ima ih mnogo više.

stabilan: Sa svoje strane, stabilni izotopi imaju jezgru koja se ne raspada na druge na geološkoj vremenskoj skali; što znači da se ne pretvaraju u druge izotope. Mogu se naći u većini spojeva. Imaju malu molekularnu masu i relativno veliku razliku u masi.

Oni su vrlo bogati elementi u prirodi i nalaze se u različitim oksidacijskim stanjima, tvoreći različite vrste kemijskih veza. Isto tako, mogu se podijeliti u dvije vrste, lagane i teške.

Na primjer, stabilni izotopi vodika su protij (¹H) i deuterij (²H). Potonji je težak, a prvi lagan.

Njegova brojnost je nejednaka, ovisi o procesu koji se događa, to će odrediti ima li stabilnijih lakih ili stabilnijih teških izotopa, koji imaju jedan ili dva dodatna neutrona u odnosu na protone i mogu nastati radioaktivnim raspadom izotopa radioaktivan.

frakcioniranje izotopa

Razlika u obilju između teških i lakih izotopa posljedica je prirodnih procesa i prisutna je u spojevima koji se dobivaju. počevši od kemijskih reakcija, fizičkih, bioloških, metaboličkih i geokemijskih procesa u kojima slobodno sudjeluju, a ovise o razlika u brzina reakcije svaki.

Procesi koji se događaju i obilje jednog ili drugog ovise o kemijskim vezama i privlačnim silama atoma, što je veće u slučaju teških izotopa, što smanjuje njihov ubrzati reakcije jer je za raskid veza potrebno više energije.

Zadana nejednaka raspodjela između izvora izvora i njegovih reakcijskih proizvoda naziva se izotopsko frakcioniranje, i odnosi se na način na koji se izotopi distribuiraju između jedne tvari i druge ili različitih faza iste tvar.

Važnost izotopskog frakcioniranja posljedica je varijacija koje ono daje u omjeru stabilnih izotopa različitih skupina elementi i izotopski signal koji generira, a koji može pokazati postoji li ili u kojoj se veličini određeni proces odvijao unutar ciklusa elementa specifično.

Posljedično, proizvodi reakcija koji su podvrgnuti izotopskom frakcioniranju pokazuju a jedinstveni izotopski sastav koji služi za identifikaciju izvora iz kojeg dolazi ili procesa kojima prolazim.

Primjer frakcioniranja je proces isparavanja vode u oceanima, gdje voda koja isparava odnosi lake izotope u pari kao ¹H₂¹⁶ILI; i ostavlja u oceanskoj vodi teške izotope vode kao ¹H₂¹⁸ili i ¹H₂H¹⁶ILI. U ovom slučaju, 18O je teški izotop kisika, a 16O je lagani izotop.

Sada se izotopsko frakcioniranje događa pomoću dva različita procesa, Ravnoteža kemijski izotop i kinetička izotopska ravnoteža.

Kemijska izotopska ravnoteža

U tom procesu reakcije koje se javljaju razmjena izotopi obuhvaćaju preraspodjelu izotopa istog elementa kroz različite vrste unutar sustava koji je zatvoren i homogen.

Kinetička izotopska ravnoteža

U ovom slučaju proces implicira da je brzina reakcije u oba smjera određenog izotopa ista, ali ne znači da su izotopski sastavi od dva spoja u ravnoteži jednaki, to se odnosi na činjenicu da su odnosi koji postoje između dva različita izotopa u svakom spoju konstantni pri određenoj temperatura.

Tijekom reakcija do kojih dolazi do ravnoteže, prvenstveno se akumulira najteži izotop s najvišim oksidacijskim stanjem.

Primjer izotopske ravnoteže je ona koja se javlja u reverzibilnom fizičkom procesu kondenzacija i isparavanje vode:

H₂¹⁶ILI_(para) + H₂¹⁸ILI_(tekućina) ⇔H₂¹⁸ILI_(para) + H₂¹⁶ILI_(tekućina)

Zadane razlike u konačnom izotopskom sastavu koji nastaje frakcioniranjem izotopa mogu se odrediti pomoću a maseni spektrometar uspoređivanjem s uzorkom standardne vrijednosti i uočavanjem razlike kao obogaćivanja ili iscrpljivanja izotop od interesa i izvještava se pomoću tri parametra: faktor frakcioniranja (α), izotopska razlika ili obogaćivanje izotop (ε) i diskriminacija izotop (δ).

Faktor frakcioniranja (α)

Faktor frakcioniranja odgovara raspodjeli stabilnih izotopa između dvije koegzistirajuće faze, jedna je A, a druga B, i izražava se kao količnik količine teškog izotopa prisutnog u tekućoj fazi podijeljen s količinom teškog izotopa u plinovitoj fazi, kao što je prikazano u nastavku jednadžba:

α ^PX = (R)_A / (R)_B. (1)

gdje je R količina teškog izotopa (^PX) podijeljen s količinom svjetlosnog izotopa (^LX), na temelju faze označene indeksom, izražene sljedećim odnosom:

R= ^PX / ^Lx(2)

Izotopska razlika ili izotopsko obogaćivanje (ε)

To je predstavljeno kao faktor frakcioniranja minus 1, u dijelovima promila (‰), dat sljedećom jednadžbom:

ε ^PX A- B = (α-1) x 1000‰ (3)

Izotopska diskriminacija (δ)

Procjenjuje se stvaranjem kvocijenta između količine teškog izotopa u uzorku, podijeljene s količinom teškog izotopa prisutnog u standardu, što je materijal koji se uzima kao referenca za vrijednost teškog izotopa, oduzimajući 1, tako da su frekvencije dobivene iz različitih uzoraka usporedive.

Izražava se u promilima (‰) radi lakšeg izračuna. izraz rezultata, kao što je prikazano u sljedećoj jednadžbi:

δ ^Px_uzorak = {[(R)_uzorak / (R)_standard]-1} x 1000‰ (4)

gdje je R količina teškog izotopa (^PX) između količine svjetlosti (^LX), kako u uzorku tako iu standardu.

Važno je pojasniti da izotopsko frakcioniranje dano između dvije faze djeluje na temelju temperature, stvarajući tako varijacije u spomenutim odnosima, posebno u izotopskoj diskriminaciji, koja je posljednja objasnio.