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安東帕(上海)商貿(mào)有限公...

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安東帕密度計法測量重水濃度

閱讀:2024      發(fā)布時間:2015-11-10
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 1. 介紹

重水(氧化氘)是由氘和氧組成的化合 物。分子式 D2O,分子量 20.0275,比普通水(H2O )的分子量 18.0153 高出約11% ,在天然水中,重水的含量約占 0.015%。由于氘與氫的性質(zhì)差別極小,因此重水和普通水也很相似。

 

2. 重水的應(yīng)用范圍

重水主要用于核反應(yīng)堆中作減速劑,它可以減小中子的速率,使之符合發(fā)生裂變過程的需要;重水也是研究化學(xué)和生理變化中使用過的材料;此外重水還可以做示蹤物質(zhì)。

將水分離可得到低氘水,低氘水的用途非 常廣泛:如作為醫(yī)學(xué)中核磁共振的溶劑之 一;能抑制腫瘤細(xì)胞生長,對心血管病、糖 尿病、新陳代謝紊亂等疾病有一定的輔助治療和預(yù)防作用;應(yīng)用于保健飲用水或配方用水,能改善人類健康和生活質(zhì)量;用低氘水浸泡過的植物種子易于發(fā)芽生長,能提高產(chǎn) 量和品質(zhì);使用氘含量低的水生產(chǎn)出來的化妝品,有助于提高皮膚細(xì)胞抗老化、保濕、 抗紫外線照射、抗過敏等功能。

3. 重水濃度的測試方法

測定重水濃度常用的方法有:紅外光譜 法,比重瓶法,落滴法,多數(shù)方法都要用標(biāo)準(zhǔn)溶液制作工作曲線,再由工作曲線上查出樣品濃度,操作復(fù)雜,耗時且耗費樣品。

如今,重水本法不需要做工作曲線,可直 接測定樣品的濃度。操作簡單,省時,省樣。該法成功的應(yīng)用在對外工程上,測定了各種濃度的重水樣品,滿足了工程要求(見 圖 1)。

 

 

圖 1 安東帕 M 系列密度計

 

3. 安東帕密度計測量重水密度

 

4.1 實驗部分 4.1.1 主要設(shè)備和試劑

①密度計 DM A 4500M(安東帕公司產(chǎn) 品) ②氧化氘標(biāo)準(zhǔn)水樣,③乙醇(分析 純),④二次重蒸水,⑤帶針頭的注射器(若干)

4.1.2. 實驗準(zhǔn)備

1. 準(zhǔn)備 5 種濃度由小到大的氧化氘標(biāo)準(zhǔn)水樣, 氘含量百分比分別為 8.86% ,安東帕密度計法測量重水濃度20.37%,40.55%,79.09%,99.77%,分別標(biāo)記為 D8,D20,D40,D79,D997;

2. *清洗密度計U 型管并干燥,并進行空氣/水檢查,以確保儀器的準(zhǔn)確度;

3. 將密度計的溫度設(shè)置為 30℃,帕爾貼控溫裝置能自動調(diào)整樣品溫度保持在30℃。

4.1.3 測量

1. 由于重水貴重且量少,需要密封保存, 故取樣時用帶針頭的注射器吸取樣品(吸樣 時注意趕走氣泡);

2. 拔下針頭后,將注射器中的重水樣品手動進樣至密度計測量池中(勻速進樣,且注 意觀察測量池是否有氣泡);

3. 按“開始”鍵,儀器開始測量,溫度升至 30℃達到平衡,測量結(jié)果顯示于儀器界面。每個樣品進樣兩次,得到兩次測量結(jié) 果。

 

5. 實驗結(jié)果

密度值

比重

換算

原比

(30°C)

(30°C)

濃度

重測

 

 

D%

定濃

 

 

 

D%

 

 

 

 

 

D8

1.00511

1.00951

8.79

8.86

 

 

 

 

 

 

1.00512

1.00952

8.80

8.86

 

 

 

 

 

D20

1.01763

1.02208

20.40

20.37

 

 

 

 

 

 

1.01762

1.02207

20.39

20.37

 

 

 

 

 

D40

1.03934

1.04388

40.55

40.55

 

 

 

 

 

 

1.03932

1.04386

40.53

40.55

 

 

 

 

 

D79

1.08074

1.08546

79.07

79.09

 

 

 

 

 

 

1.08074

1.08546

79.07

79.09

 

 

 

 

 

D99

1.10292

1.10775

99.76

99.77

7

 

 

 

 

1.10292

1.10774

99.75

99.77

 

 

 

 

 

 

 

圖 2: 5 種不同濃度重水的密度,比重和換算濃度

 

小結(jié)

密度計法測定重水濃度是一種新的測試方法,經(jīng)驗證,方法準(zhǔn)確。

與比重瓶法測得的樣品濃度結(jié)果相比較,密度計法測得的結(jié)果與其相符合。

方法操作簡單,快速,不需要標(biāo)準(zhǔn)樣品作工作曲線,可直接進樣進行測定。優(yōu)于紅外光譜法,比重瓶法和落滴法。

對于氘元素含量低的樣品,其精度要求更高,推薦使用 DMA 5000M 密度計。


 

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