放射衛生監督之化學基礎知識第1頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五放射化學(Radiochemistry)

(FromWebster’sNewWorldDictionary,ThirdCollegeEdition,p1108)

Radiochemistryisthebranchofchemistrydealingwithradioactivephenomena.放射化學1901年由卡麥隆（Cameron）提出，是近代化學的一個分支學科，是研究有關放射性現象的一門科學。第2頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五放射化學緒論放射化學分離方法放射性核素（元素）化學放射化學實驗第3頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五緒論1.1放射化學發展簡史1.2放射化學研究的內容1.3放射化學的特點1.4常用的放射性單位和概念第4頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五1.1放射化學發展簡史（1）初期階段（1896-1931）－天然核輻射現象的發現（2）發展階段（1932-1942）－由原子反應堆實現重核裂變（3）近代階段（1943-1969）－核反應堆技術應用于核武器（4）現代階段（1970-至今）－能源的和平利用第5頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五W.Roentgen'sdiscoveryofx-rays

（1）初期階段放射性和放射性元素的發現第6頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五W.Roentgen'sdiscoveryofx-rays

（1）初期階段第7頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五H.BecquerelThediscoveryofRadioactivity

（1）初期階段第8頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五M.Curie

（1）初期階段第9頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

分離、提取放射性核素鐳的舊作坊DiscoveryofRadium第10頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五TheNobelPrizeinChemistry1911

成功發現放射性核素鐳和釙，又成功提取了核素鐳第11頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

（1）初期階段第12頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五（1）初期階段第13頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五（2）發展階段1932年，J.Chadwick發現中子1934年，I.Curie和F.Curie首次獲得了人工放射性核素1939年，O.Hahn發現原子核裂變現象1942年，E.Fermi設計出第一座核反應堆第14頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五（2）發展階段第15頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五人工反應與人工放射性元素的發現

（2）發展階段第16頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五TheNobelPrizeinChemistry1944OttoHahn,GermanyFissionofUranium第17頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五第18頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五G.V.HevesyTheAbsorptionandTranslocationofLead(ThB)byplants[ThB=212Pb]Biochem.J.17,439(1923)TheNobelPrizeinChemistry1943TheFatherofNuclearMedicine第19頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五背景回顧這是美國對日本投擲的兩顆原子彈全世界第一次知道了什么是原子彈！（3）近代階段第20頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五原子彈爆炸1949-9-22原蘇聯第一顆原子彈1952-1-3英國第一顆原子彈1952-10-31美國第一顆氫彈1953-8原蘇聯第一顆氫彈1960-2-13法國第一顆原子彈1964-10-16中國第一顆原子彈1967-6-17中國第一顆氫彈第21頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五蘑菇云（3）近代階段第22頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

喜訊不斷氫彈爆炸第23頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

第24頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五（4）現代階段能源－核電站基礎醫學－放射性核素作示蹤劑臨床醫學－放射性藥物藥劑學－放射性標記化合物第25頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五核能在世界的發展狀況第26頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五中國核科學發展里程碑1958年，在衡陽建立鈾水冶廠；1963年，在蘭州建立用氣體擴散法富集235U的工廠；1964年，富集235U豐度達90％以上；1964年，建立404核燃料后處理廠；現已退役。1964.10.16，第一顆原子彈成功爆炸；1967.06.17，第一顆氫彈成功爆炸；1971.09，建造核潛艇；1991.12.15，秦山核電站I期建成發電；II期在建設中；1993，廣東大亞灣核電站建成發電；嶺澳核電站在建設中。第27頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

放射性示蹤劑以某種化合物的形式給藥。診斷是根據這些放射性化合物進入人體特定部位并在那些部位濃集的能力。131I59Fe32P99Tc23Na

8.1d45.1d14.3d6.0h14.8h

甲狀腺紅血細胞眼,肝,瘤心臟,骨,肝,肺循環系統輻射源半衰期檢查部位第28頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五放射線療法

放射線療法(radiationtherapy)是指用高能射線治療疾病的方法，它是人類戰勝癌癥的一種重要武器。32P60Co90Sr125I131I14.3d5.26a28.8a60.25d8.06d137Cs192Ir198Au222Ra226Rn30a74.2d2.7d3.82d1622a輻射源半衰期

輻射源半衰期第29頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五放射化學的發展1898年M.Curie用放射化學方法發現放射性元素鐳、釙；1910年，英國的Cameron提出將其作為一個獨立的分支；已有100多年輝煌的發展歷程；基本理論已經發展成熟;已經走過獨立發展的階段，逐步走向與各學科的橫向結合，成為各學科廣泛應用的技術手段。目前，隨著能源需求形勢的發展，在世界范圍內有再次走向輝煌的態勢。第30頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五1.2放射化學研究的內容(2)放射性元素化學：研究天然和人工放射性元素及其化合物的化學性質、制備方法。(1)基礎放射化學：研究放射性物質的物理化學行為和狀態及其分離、純化方法和原理。(3)核化學：研究各種核轉變過程所引起的化學變化及生成的產物。(4)放射分析化學：研究放射性核素及其制劑的分析、測量和純度鑒定方法。(5)應用放射化學：研究放射性核素在工業、農業、國防、醫學等各個領域中的應用。第31頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五低濃度時放射性物質的物理化學行為和狀態；吸附、共沉淀、膠體研究放射性物質的分離、純化方法及其原理。共沉淀法、溶劑萃取法、離子交換法、色譜法等(1)基礎放射化學（BasicRadiochemistry）第32頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五天然放射性元素化學研究天然放射性元素(U、Th、Ra、Po)的化學性質，以及有關它們的提煉精制的化學工藝，重點是鈾和釷；人工放射性元素化學主要研究人工放射性元素的化學性質和核性質,以及它們的分離、純化和精制的化學過程,重點是钚等超鈾元素和主要的裂片元素。(2)放射性元素化學（ChemistryofRadioelements）第33頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五用各種能量的輕重粒子引發核反應,實現原子核的轉變；分離鑒定核反應的產物，并由此探討其反應機理。(3)核化學（NuclearChemistry）第34頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五研究放射性物質的分離分析方法以及核技術在分析中的應用。突出成功的分析方法是中子活化分析；帶電粒子激發X熒光分析及其微區掃描；同位素稀釋法；加速器質譜分析等。(4)放射分析化學（RadioanalyticalChemistry）第35頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五合成用于診斷各種疾病的新藥物，諸如心肌顯像藥物、腦顯像藥物；為核醫學對各種臟器多種疾病的診斷和治療,以及為研究人體的體內動態生理活動提供藥物。(5)應用放射化學（NuclearPharmaceuticalChemistry）第36頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五1.3放射化學的特點放射性：在涉及放化操作的整個過程中，放射性核素一直按固有的速率衰變，并釋放出帶電粒子或γ射線。這是放射化學最重要的特點。不穩定性：由于放射性物質總是在不停地衰變，由一種物質轉變為另一種或多種物質，使研究體系的組成不斷發生變化。這就要求相應的快化學研究方法。低濃度和微量性：放射性物質的量通常都比較小（ug、ng級），低于一般的化學方法的檢出限。操作中要注意丟失現象。第37頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

優越性

使研究方法的靈敏度大大提高定性分析：根據測定射線能量的大小來確定它是什么放射性核素；定量分析：根據輻射出射線的濃度或強度，來確定放射性核素的含量。通過放射性示蹤技術，研究化學反應過程中各個階段的變化危害性放射線可能對人體產生輻射損傷外照射，γ>β>α內照射，α>β>γ產生一系列特殊的物理化學效應，使研究體系復雜化放射性第38頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五放射性衰變(radioactivedecay)

：放射性核素在射出射線的同時轉變成其它的放射性核素或本身穩定性同位素的過程。不穩定性第39頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五NaturalRadioactiveSeries放射系(radioactiveseries)鈾系釷系錒系三大天然放射性衰變系第40頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五Uranium-radium-chain第41頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五Thoriumchain第42頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五Uranium-actiniumchain第43頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

因此在放射化學中，物質的純度不能用普通的分析化學中常用的化學純、分析純、光譜純等，而必須用放射性核純度和放化純度來衡量放射性物質的純度。不穩定性第44頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

易產生吸附放射性核素的吸附現象(AdsorptionPhenomenaofRadionuclides)

易與常量物質共沉淀

放射性核素的共沉淀現象(CoprecipitationPhenomenaofRadionuclides)

易形成放射性膠體

放射性膠體(Radiocolloid)低濃度和微量性第45頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五1.4放射性單位和概念放射性活度(Radioactivity)：每秒鐘發生核衰變的數目。1Bq=1衰變/秒（dps），1Ci=3.7×1010(dps)=2.22×1012(dpm)

放射性比活度(SpecificActivity)：單位重量樣品所含的放射性活度。（Bq/g,Bq/kg,Ci/g,Ci/kg）

放射性濃度(RadioactiveConcentration)：單位體積的溶液和氣體中所含放射性活度。(Bq/mL，Bq/L)第46頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五一個含90Sr（β）、32P（β）和137Cs（β）等多種放射性核素的混合液，90Sr的放射性純度為80%，就是指90Sr放出的放射性活度占混合溶液中總放射性活度的80%。放射性核素純度(RadionuclidePurity)：某核素的放射性活度占樣品的總放射性活度的百分數。第47頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

放射化學純度(RadiochemicalPurity)：規定化學形態的放射性核素的放射性活度占樣品總放射性活度的百分數。醫用32P-NaH2PO4溶液放化純度大于99%，指在32P溶液中32P可能以多種化合物形態存在，如Na2HPO4,NaH2PO4,H3PO4,Na3PO4，但只有以NaH2PO4形態存在的32P的放射性活度占樣品溶液總放射性活度的99%以上。第48頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

放射性物質的名稱：放射性同位素：一種元素中質子數相同而中子數不同的核素稱為同位素，其中有放射性的稱為放射性同位素。如3H+1H+D放射性元素：一種元素所有同位素都是放射性的，沒有穩定性同位素。如U、Th、Ra、Po、Pu放射性核素：前兩者的統稱書寫符號：9038Sr（鍶-90）、99m43Tc（锝-99）第49頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五SI單位:Bq(貝可)，1Bq相當于每秒發生1次衰變。舊單位：Ci(居里)，1Ci相當于每秒發生3.7×1010次衰變

(1g鐳-226的衰變速率)。

1Ci=3.7×1010Bq第50頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五第51頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五第52頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五放射化學分離方法2.1共沉淀法2.2溶劑萃取法2.3離子交換法2.4色譜法第53頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五放射化學分離方法2.1共沉淀法(Coprecipitationmethod)第54頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.1.1分類及特點

無機共沉淀法分類：(a)共結晶共沉淀

(b)吸附共沉淀特點：(a)共結晶共沉淀：選擇性高，分離效果較好。(b)

吸附共沉淀：選擇性差，但濃集效果好，常用于廢水的處理。共沉淀法第55頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五特點:(a)生成的難溶化合物溶解度小，所以濃集效果好。(b)化合物離子半徑大，表面電荷密度小，所以不易吸附雜質，分離效果好。

有機共沉淀法分類：(a)形成難溶性正鹽有機化合物

Na[B(C6H5)4]+Cs+

→Cs[B(C6H5)4]↓+Na+(b)形成難溶性螯合物

α-亞硝基-β-奈酚與鈾形成難溶性的金屬螯合物共沉淀法第56頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.1.2

應用技術(1)

載體的選擇

要加入欲測核素的穩定性同位素作載體，(90Sr-Sr)，如果沒有穩定性同位素時，可選用同族相鄰近的元素作正載體，(Ra-Ba)。為避免放射性雜質的吸附共沉淀，要加入放射性雜質的穩定性同位素作反載體，使放射性雜質稀釋，如分析90Sr時為避免137Cs的吸附，則加入穩定性Cs作反載體。正載體和反載體一般用量為10~20mg。共沉淀法第57頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五(2)提高溶液酸度

防止某些放射性雜質水解成膠體，而減弱其吸附，同時，由于H+濃度增高，可減少雜質的吸附。(3)加入配位劑

使其放射性雜質形成易溶性的配合物，避免其產生共沉淀。(4)加熱

在加熱條件下，產生沉淀則會使沉淀顆粒增大，從而減少對雜質的吸附。(5)洗滌

用含沉淀劑的稀溶液多次洗滌沉淀物可減少雜質的吸附。共沉淀法第58頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五(6)多次沉淀

可通過將沉淀物溶解后再沉淀，經過多次反復，也可減少雜質的吸附。(7)采用均相沉淀法

沉淀劑不是直接加入而是通過在溶液中緩慢產生沉淀劑，再使其產生沉淀反應。eg:沉淀90Sr不是直接加入H2SO4，而是加入(NH4)2SO4。

(NH4)2SO4+H2O→NH4OH+H2SO4

90Sr+H2SO4

→

90SrSO4

↓第59頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五共沉淀法的應用測定環境生物樣品中的微量放射性物質：

用BiPO4-Pu3(PO4)4共沉淀分析，尿中的239Pu。制備無載體的放射性核素：用32S制備32P時，先用過量Fe(OH)3吸附載體32PO43-，再用溶劑萃取法去除Fe3+。放射性廢液的處理：Fe(OH)3、Al(OH)3吸附效果很好，吸附多種放射性廢液。凈化放射性水第60頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五放射化學分離方法2.2溶劑萃取法(SolventExtractionMethod)第61頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五溶劑萃取法目前在放射化學研究和核燃料工藝中已成為應用最廣泛的一種分離方法。優點:(a)選擇性好，回收率高；(b)設備簡單，操作方便，易實現連續化和自動化；(c)對微量物質的分離和工業生產規模的分離均可使用。缺點:(a)對化學性質相似的元素分離效果差；(b)對親水性強的堿金屬和堿土金屬難以分離；(c)萃取劑價格貴、易揮發、易燃，甚至有毒。第62頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.2.1常用術語萃取法：利用不同物質在互不相溶的水和有機溶劑中分配的不同來達到彼此分離的方法。萃取和反萃取萃取：將被測組分從水溶液中轉移到有機溶劑的過程。反萃取：將被測組分從有機溶劑中重新轉移到水溶液中的過程。第63頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

萃取劑和反萃取劑

(ExtractantandStrippingagent)萃取劑：能從水溶液中將被測組分萃取出來的有機溶劑。反萃取劑：能將被測核素從有機溶劑中重新轉移到水溶液中的試劑。相和相比

(Phase)相：外表均勻一致的物質體系。相比：有機相與水相的體積比值，R=V有

/V水第64頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

萃取效率(萃取率)(ExtractionRatio)萃取率：在有機相中被測核素的數量占原始總量的百分數E=有機相中被測核素的數量/兩相中被測核素的數量之和×

100%溶劑萃取法記住第65頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.2.2基本原理相似相溶規則

極性強的物質易溶于極性溶劑(水)中，非極性物質易溶于非極性溶劑(某些有機溶劑)中。記住第66頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

在萃取過程中,被測核素從水相進入有機相的量和從有機相解離返回到水相的量相等時，即兩相中被測核素的濃度保持不變時，達到萃取平衡，此時兩相中被測核素的濃度比為常數。分配定律記住第67頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五D=[C]有

/[C]水D：分配比[C]有：萃取平衡時，被萃取物在有機相中的總濃度[C]水：萃取平衡時，被萃取物在水相中的總濃度分配比與分配系數第68頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.2.3萃取類型及特點簡單分子萃取中性絡合萃取酸性絡合萃取離子締合萃取協同萃取第69頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.2.4溶劑萃取法的應用

萃取率(ExtractionRate):

經萃取后，進入有機相的被萃取物的量占被萃取物在兩相中總量的百分數。第70頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五第71頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五第72頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

當R一定時，只要已知D,n值，即可計算萃取率。?在實際工作中，如果操作時間長，雜質被萃取的量也增多，一般萃取1~3次。?

R如果太小，有機相體積小，不利于兩相混合，太大浪費萃取劑，一般R＝0.5~2為宜。?常量物質的分離萃取率應達99.9%，微量元素分離，萃取率達95%，甚至85%以上就可以。第73頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五萃取器的準備分液漏斗或磨口離心試管振蕩分層靜止分層或離心分層洗滌與反萃次數適宜測量樣品的制備用移液管移取0.1~

0.2mL溶液于不銹鋼測量盤內，在紅外燈下烘干，測量其放射性強度。溶劑萃取法

應用技術第74頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五放射化學分離方法2.3離子交換法(IonExchangeMethod)第75頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五能從大量樣品中濃集及分離微量物質的特點，使它成為提取和分離放射性核素一個很重要的方法。此方法解決了裂變產物、稀土元素和超鈾元素分離等一系列化學分離的難題。優點:(a)選擇性高，分離效果好(b)化學回收率高(c)應用范圍廣，適應性強(d)設備簡單，操作方便(e)離子交換劑種類多，便于選用缺點：(a)分離操作時間較長(b)離子交換劑的交換容量小(c)不適于強放射性物質的分離第76頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.3.1離子交換樹脂離子交換劑第77頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五(1)

定義

一種人工合成的多孔網狀結構的高分子聚合物，由疏松、多孔的網狀骨架及活性基團兩部分組成，其物理和化學性質穩定，不溶于水和一般有機溶劑。最常見的聚苯乙烯苯磺酸樹脂第78頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五(2)

分類陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂第79頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

陽離子交換樹脂第80頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

陰離子交換樹脂第81頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五(3)樹脂的主要性能指標

交聯度(CrossLinkage)定義：樹脂中所含交聯劑的重量百分數。交聯劑：樹脂是由單體聚合而成的高分子聚合物，使各個單體交聯而形成樹脂交聚物的物質稱交聯劑。意義：樹脂的交聯度越大，交換的選擇性越好。樹脂交聯度在商品上用×

“%”表示。第82頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

交換容量(ExchangeCapacity)定義：

每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子相當于一價離子的物質的量

(mmol/g或mmol/mL)第83頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

樹脂的粒度(Granularity)定義：樹脂顆粒直徑大小稱為樹脂的粒度。表示：用“目”來表示，即單位面積的篩孔的數目。第84頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.3.2基本原理

KHM/n:為平衡常數（選擇系數）[Mn+]、[H+]:為Mn+、H+在樹脂中的濃度[Mn+]、[H+]:為Mn+、H+在水溶液中的濃度DM、DH:為Mn+、H+的分配系數（分配比）分配系數DM：平衡時，Mn+離子在樹脂中的濃度與水相中濃度的比值。第85頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.3.2基本原理

分配比（D）：表示溶液中離子M被吸附的能力。重量分配比Dg：每千克干樹脂中的交換離子M的重量/每升溶液中M的重量。體積分配比Dv：每升樹脂床中M的重量/每升溶液中M的重量。分離系數（α）：當溶液中有A和B兩種痕量離子與離子交換劑同時存在時，這兩種離子在樹脂和溶液相的分配比之比值，即為分離系數α。

αA,B=DA/DB第86頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

2.3.3操作技術

樹脂的選擇和處理(a)在水中浸泡，使其充分溶脹。(b)用水、醇反復漂洗，除去色素、雜質等。(c)對于陽樹脂，按2mol/LNaOH→水→2mol/LHCl，然后用水洗至pH=3~4，備用。(d)對于陰樹脂，按2mol/LHCl→水→2mol/LNaOH，最后用水洗至pH=9~10，備用。第87頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

裝柱

吸附

洗滌

洗脫（淋洗或解吸）

作C-V洗脫曲線，由曲線上觀測應收集的體積部分。第88頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五←樣品←溶劑←

組份II←

組份I圖2-3-2離子交換柱的分離離子交換樹脂→第89頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.3.5應用

制備去離子水

通過H型強酸性陽離子交換樹脂，除去各種陽離子。

R-SO3H+Na+

→(R-SO3)Na+H+

通過OH型強堿性陰離子交換樹脂，除去各種陰離子。

RN(CH3)3OH+Cl-

→

RN(CH3)3Cl+OH-

第90頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五放射化學分離方法2.4色譜法(Chromatography）第91頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.4.1概況原理

將被分離的物質吸附在固體吸附劑上，利用各種物質對同一固體吸附劑的親和力不同來進行分離。第92頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五第93頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五分類按固定相使用形式不同分類(a)吸附柱色譜法：將吸附劑裝在柱內(b)紙上色譜法：吸附劑是濾紙(c)薄層色譜法：將吸附劑涂在玻璃板或塑料板上按分離過程機理不同分類(a)吸附色譜法：用固體吸附劑作固定相(b)萃取色譜法：將有機萃取劑固定在固體吸附劑上(c)離子色譜法：將離子交換劑粘結在玻璃珠表面上作固定相(d)凝膠色譜法：利用凝膠對不同分子的滯留作用不同來分離第94頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五按流動相物態不同分類(a)氣相色譜法(流動相為氣體)(b)液相色譜法(流動相為液體)按被分離物質的相態不同分類(a)正相色層：將被分離物吸附在固定相，用展開劑作流動相(b)反相色層：將展開劑吸附在固定相，將被分離物質水溶液作流動相第95頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.4.2吸附柱色層法(AdsorptionColumnChromatography)基本原理

利用溶液在通過柱中的固體吸附劑時，由于各組分的吸附能力不同，在吸附劑上滯留的程度也不同而實現彼此分離的。第96頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五吸附劑(Adsorbent)

強吸附劑：如活性氧化鋁，活性炭等{中等吸附劑：如CaCO3，SiO2

?

H2O

弱吸附劑：如蔗糖，淀粉等第97頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五基本操作(a)吸附劑的預處理(b)裝柱（干法和濕法）(c)吸附(d)洗脫（淋洗或解吸）石油醚<環己烷<CCl4<苯<乙醚<CHCl3<EtOAc<nBuOH<醇<水第98頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五圖2-4-2放射性核素發生器-99Mo-99mTc母牛99Mo-99mTc母牛發生器是將固體的酸性Al2O3裝在柱中，生產出的母體99Mo-(NH4)299MoO4溶液通過該吸附柱時能全部被吸附，而其衰變子體99mTc-99TcO4-卻不能被吸附，則可用生理鹽水NaCl將99mTc從柱中淋洗出來。第99頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.4.3紙上色譜法(PaperChromatography)

以濾紙作載體的一種色譜分離方法。該法設備簡單，操作簡便，是一種微量物質的分離方法。第100頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五實驗方法

紙色層是用紙作支持體的色層法。將色層紙裁成一定尺寸的長條，在距紙條一端2－3厘米處滴上待分離試樣（幾微升－幾十微升），晾干后將滴有試樣的一端浸入適當的溶液（展開劑）中（試樣不可浸入展開劑中）。隨著展開劑的移動，試樣中各組分逐漸分離為彼此分開的斑點。取出紙條晾干后，可用放射性自顯影測量放射性或顯色等方法對組份進行鑒定。第101頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五

顯然，不同組份的Rf值相差愈大，它們彼此的分離愈好。展開操作應在密閉容器中進行，使容器空間被展開劑充分飽和，才能得到再現性良好的結果。圖2-4-3紙色譜法分離示意圖比移值(Rf)：某組分在展開時的移動速度與展開劑前沿的移動速度之比Rf=樣斑中心至原點的距離/展開劑前沿至原點的距離。

Rf,A=a2/bRf,B=a1/bRf,C=a2/b第102頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五2.4.4薄層色譜法(Thin-layerChromatography,TLC)

是在玻璃板上涂一層物質在一平滑的玻璃板上均勻地涂一層厚約0.25mm的吸附劑作成固定相，用展開劑滲過固定相使試樣分離的方法。不同物質的分離程度也可用Rf來進行分析。第103頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五優點：集中了柱色譜法和紙上色譜法的優點，設備簡單，操作方便，分離速度快，效率高，靈敏度，是對微量物質定性、定量分析的一種比較靈敏、簡便的方法。比柱色譜法簡單，比紙上色譜法容量大。缺點：制作比紙色層復雜，再現性差。第104頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五放射性核素（元素）化學第105頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五放射性（radioactive）：原子核自發地放射出α、β、γ等各種射線的現象，稱放射性。α射線：氦原子核粒子流，貫穿能力很弱。β射線：高速電子流，貫穿能力較強。γ射線：波長很短的電磁波，貫穿能力更強。第106頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五元素（element）：元素是具有一定數目質子的一類原子。全部由放射性核素組成的元素稱為放射性元素。化學（chemistry）：在分子、原子、離子層面上某種核素（元素）的存在狀態、化學反應特性。核素（nuclide）：核素是指具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子。具有放射性的核素稱為放射性核素。第107頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五返回第108頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五（1）天然放射性元素（naturalradioelements）固有的半衰期長衰變逐步產生的232Th238U235U釷系（4n系）鈾系（4n+2系）錒系（4n+3系）衰變84~92號元素第109頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五（2）人工放射性元素（artificialradioelements）1937年意大利礦物學家C.佩列爾和美國物理學家E.G.塞格雷在加利福尼亞大學勞倫斯-伯克利實驗室用回旋加速器加速的氘核轟擊鉬靶，通過下述核反應98Mo(d,n)99Tc合成了锝，這是人類首次用人工的方法制造出來的元素。

人工放射系，镎系（4n+1)系。其起始核素是241Pu。半衰期最長的子體是237Np，半衰期是2.14×106a。237Np的比活度比天然鈾高近2000倍。93~112號元素，以及43Tc和61Pm第110頁，共139頁，2023年，2月20日，星期五第111頁，共