Запаянную длинную и узкую стеклянную ампулу с водным раствором йодида лития поместили в высокоскоростную центрифугу перпендикулярно оси вращения. Что будет наблюдаться в ампуле? Будут ли разделяться легкие ионы лития и тяжелые ионы йода?
Запаянную длинную и узкую стеклянную ампулу с водным раствором йодида лития поместили в высокоскоростную центрифугу перпендикулярно оси вращения. Что будет наблюдаться в ампуле? Будут ли разделяться легкие ионы лития и тяжелые ионы йода?
Ионы лития намного легче (а.м. 7) иодид-ионов (а.м.127) и должны были бы чисто механически концентрироваться в одном конце ампулы (который ближе к оси), а иодид-ионы — в дальнем конце. Так же разделяют изотопы урана, хотя там отношение масс намного меньше: 238/235 = 1,013 для изотопов урана и 127/7 = 18,1 для иода и лития (разделением изотопов лития пренебрегаем).
Если считать, что вода практически не диссоциирует, то возмещать "сдвиг" катионов и анионов в разные стороны нечему. Поскольку кулоновские силы несравненно сильнее механических, должно произойти ничтожное (в пределах, возможно, долей ангстрема — можно посчитать) смещение ионов лития и иода в разные стороны, которые после остановки центрифуги тут же займут "прежние места" — если можно так сказать о растворе. Но вода все-же чуть-чуть диссоциирует, и это может коренным образом изменить дело. А именно, катионы водорода из воды будут нейтрализовать отрицательный заряд иодид-анионов, а гидроксид-анионы — положительный заряд катионов лития. Воды в растворе, как правило, всегда хватает. Поэтому на периферии центрифуги будет концентрироваться раствор иодоводородной кислоты, а у центра — раствор гидроксида лития. Если ампула длинная и тонкая (чтобы помешать перемешиванию), ее вполне можно потом разрезать пополам, чуть надпилив алмазом, карборундом, победитом и т.п. — из тонкой ампулы ничего не выльется. И получить растворы НI и LiOH. Их концентрация зависит от скорости вращения центрифуги.
Добавить комментарий