含有两种同位素的两类分子时,由于质量不同,它们参加化学反应的活性有差异。质量不同的同位素分子具有不同的分子振动频率和化学键强度。
简介轻同位素形成的键比重同位素的键更易破裂,因此,轻同位素分子的反应速率较高,在平衡共存相间产生微小的馏分,在反应产物中,特别是活动相中更富集轻同位素。
同位素分馏某元素的同位素在物理、化学、生物等反应过程中以不同比例分配于不同物质之中的现象称为同位素分馏(isotopic fractionation)。
平衡态下的矿物或分子之间的同位素分馏,可以用来指示物质形成温度和过程的一些信息,是地球化学最重要的基本研究工具之一。比如一棵植物(如棉花)它的根、茎、叶上,其O18和D同位素组成是不一样的。
这就是同位素分馏的结果。自然界中的化学反应,不可逆反应、蒸发作用、扩散作用、吸附作用、生物化学反应等过程都能引起同位素分馏。物理化学上,可将同位素分馏分为热力学平衡分馏(thermodynamic equilibrium fractionation)、动力学非平衡分馏(kinetic disequilibrium fractionation)和非质量相关分馏(mass independent fractionation)。
由于同位素质量不同,因此在物理、化学及生物化学作用过程中,一种元素的不同同位素在两种或两种以上物质(物相)之间的分配具有不同的同位素比值的现象。原子量小于40的元素其同位素之间可以通过物理过程而发生相互分馏,物理分馏程度与质量差异的大小呈正比。原子量高于40的元素的同位素因相互间质量差异相对太小,以致不能发生同位素间的物理分馏。
同位素分馏效应同位素分馏效应(isotope fractionation)是指一系统中,某元素的各种同位素原子或分子以不同的比值分配到各种物质或物相中的作用。
由质子数相同、中子数不同的同位素原子或化合物之间物理化学性质上的差异(热力学性质、运动及反应速度上的差异等),造成它们在自然界的各种地球化学作用过程中产生了同位素分馏。根据分馏的性质和原因分为两大类型:热力学同位素分馏和动力学同位素分馏。产生同位素分馏的各种作用统称为同位素分馏效应(isotope fractionation effect)。
相关研究煤液化油因芳香烃含量高、氧氮硫等杂原子含量高而与石油馏分有所不同,因此不能套用石油馏分的现成经验式来计算其物理性质。对煤液化油进行了基本性质的系统分析和研究,得到各种物性的基本数据,试图找到它们之间的相互关系及变化规律1。
通过实沸点蒸馏把液化油切割成不同窄沸点馏分,然后测定各个窄沸点馏分的密度、元素分析、运动粘度和饱和蒸气压。
环己酮精馏轻馏分(以下简称轻质油)是己内酰胺生产中的付产物。其主要成份是环己酮、环己烷、环己烯等。由于成份复杂,长期以来未能获得工业使用价值,我们利用轻质油与汽油掺合代替普通汽油作汽车动力燃料,进行了试验,取得了较好的效果2。
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黄伦先 - 副教授 - 西南大学