RE gyakorlat programja:

Feladat 

Célunk a hordozómentes ²¹²Pb²⁺-²¹²Bi³⁺-ionok oldatából a Bi³⁺-ion kritikus leválási potenciáljának meghatározása és az elválasztási tényezők kiszámítása.   A ²¹²Pb²⁺- és ²¹²Bi³⁺-ionokat hordozómentes koncentrációban tartalmazó 0,1 mol/dm³ HNO₃-oldatból 25-25 cm³-t az elektrolizáló cellába mérünk. Az oldat idejében való elkészítésével biztosítjuk, hogy a radioaktív ionok a törzsoldat teljes mennyiségében egyenletesen oszoljanak el. Az elektrolízist minden egyes mintánál és katódpotenciálnál (0, -25, -50, -75,-100, -150 mV telített kalomelelektródhoz viszonyítva) meghatározott ideig folytatjuk.  Az elektrolízis befejezésekor újra kezdjük mérni az időt és mérjük az elektród aktivitásának időbeli változását. Gondosan ügyelünk arra, hogy a mintákat azonos geometriai körülmények között mérjük (speciális mintatartó). 

Kiértékelés

A minták bomlási görbéje alapján meghatározzuk az elektródon t = 0 időpillanatban levő ²¹²Bi relatív mennyiségét. A kapott adatból kiszámítjuk az elektrolízis sebességét és azt a 15.2. ábrán látható módon ábrázoljuk.  A görbéből meghatározzuk a Bi³⁺-ionok leválási potenciálját.  A bomlási görbék analízise alapján kiszámítjuk az egyes kísérletekben levált ²¹²Bi és ²¹²Pb egymáshoz viszonyított mennyiségét.  A gyakorlat alapján látható, hogy ultrahíg oldatokból (c < 10-15 mol/dm³) is, a megfelelő elektrokémiai tulajdonságok ismeretében elkülöníthető a Bi és Pb, mennyiségük meghatározható.

ZH kérdések

1.       Irja fel az elektródpotenciált leíró Nernst-féle egyenletet, és nevezze meg a benne található mennyiségeket (mértékegységgel. 

2.       írja fel a radioaktív bomlás törvényét, nevezze meg a benne szereplő mennyiségeket (mértékegységgel), magyarázza miért elsőrendű a radioaktív bomlás kinetikája. 

3.       A radioaktív egyensúlyban lévő anyaelem-leányelem párok kinetikai leírása, a tranziens egyensúly feltétele. 

4.       Az elektrolízis alapjai. 

5.       Rajzolja fel és magyarázza a kísérleti berendezés elvi sémáját.

Oktatási segédanyag (pdf)