Verwendung von Radioelementen und stabilen Isotopen für Indikatormethoden in der nichtbiologischen Chemie

Abstract

Dieser Beitrag erganzt die bereits an dieser Stelle erschienenen Fortschrittsberichte z u r Anwendung d e r radioaktiven und stabilen lsotopen nach d e r Seite d e r anorganischen, organischen und physikalischen Chemie. Folgende Verwendungen werden geschildert : Aufklarung von Strukturen und Reaktionsrnechanisrnen, Problerne d e r physikalischen und analytischen Chernie, die Ernanierrnethode, Grenzflachenforschung, Bodenuntersuchungen.Die Fulle der heute bekannten kunstlich radioaktiver Isotope') wird durch Kernreaktionen und besondere Abtrennungs-verfahren2) erhalten. Seefrnar~n-Eggebert~) h a t auf die Vorteile hingewiesen, dic die Verwendung der bei der Uran-Spaltung anfallenden etwa 100 Isotope von etwa 25 verschiedenen Elementen init sich bringt. Auch hierfur wurden Verfahren zur direkten Herauslosung einzelner Elemente und ein vollstandiger Trennungsgang ausgearbeitet3).Man miCt die Iionzentration der radioaktivrn Indikatorcn i in Reaktioilsprodulit meist niit dcm Geigerschcn Zihlrohr5), srltencr duroh Autoradiographir (Schwirzung dcr photographischcn Plattc). Die Messung tlrr stabilrn Isotopc niit dem ~Iasseiisprktrograplicu von Aston odcr dcni ~~ssctispektrortietcr von DetizpsterG) kann h e u t c mit wcnigen Milligramm Substanz in einigcn Stunden durchgcfuhrt wcrdcn; ihre Genauigkeit Ixtragt etwa 1%. Beim Deuterium stcllt n i m bessrr Messungen der Wirmelritfahigkeit odcr des Brcohungsindex ani).Die folgendc Zusammcnstcllung, dir durcliaus keincn Ansprucli auf Vollstandigkeit crhcbcn kann, mogr zcigen, einer wie crst,auiilich virlscitigen Anwendung die radioaktivcn mid stahilen Isotope fahig sind.Dir Abgrcnzung dcs etwas drlinbareii Bcgriffs ,, Indikator" ist dabci so vorgcnommrn worden, daO dic Arbeitcn von Pnnelh*), die zur Entdeckung des BiII, und PbI-I, fiihrten, sowic die von 0. Hahns) iiber ilas Vcrhaltcu kleiiistcr Stoffmengen nicht den Indikatormethoden zu-Kcreohnet werden, deiin bei ihnen wurden Radioelemente nicht zur Indizirrung, sondcrn zum Ersatz stabiler Elemente benutzt. Austauschreaktionen, Strukturaufklarung und ReaktionsmechanismenDie groBe Bedeutung von AustauschreaktionenlO) liegt in den Aufschlussen, die sie uber die Struktur der Verbindungen und den Reaktionsablauf liefern. Bei q u a n t i t a t i v e n Schlussen mu8 man beim Deuterium beachten, daB es sich in seiner Affinitat nicht unerheblich von gewohnlichem Wasserstoff unterscheidet. Schon fruh wurden Ionen-Austauschreaktionen als Beweis fur die D i s s o z i a t i o n s t h e o r i e von Arrhenius herangezogenll).Wird B l e i c h l o r i d rnit einem Bleinitrat, dessen Bleiatome z. T. durch radioaktives *IOPb (RaD) ersetzt sind, in Wasser gelost und die beiden S a k e dann durch Krystallisation getrennt, SO hat sich die Radioaktivitat gleichmafiig auf beide Salze verteilt. Ersatz des Wassers durch andere dissoziierende Losungsmittel andert das Ergebnis nicht. Mischt m a n jedoch Bleisalze und nichtsalzartige organische Blei-Verbindungen in einem Losungsmittel, so erfolgt kein Bleiaustausch. Lost man dagegen Pb"und PbIv-acetat in...

Isotopic Tracers in Chemical Systems

“…One can hope that further investigation of the purity problem will also be fruitful, leading to the establishment of some use ful criteria for extreme purity. Brief reviews of the general field of applied radiochemistry have been published recently by Schacht (197) and Maddock (150). Other reviews more specific in nature are referred to in the appropriate sections.…”