Wykonanie ćwiczenia:
Przygotowanie roztworu A:
Odważenie 292 mg NaCl
Odważenie 1.39 g FeSO4 . 7H2O
Odmierzenie ok. 0.1 ml stężonego H2SO4
Umieszczenie tych składników w kolbie miarowej o pojemności 50 ml i jej uzupełnienie oczyszczoną wodą do kreski.
Przygotowanie roztworu B: odmierzenie 5.33 ml stężonego kwasu siarkowego (VI) do kolby miarowej o pojemności 250 ml i dopełnienie kolby wodą oczyszczoną do kreski.
Przygotowanie roztworów C1 i C2 w kolbach miarowych o pojemnościach 100 ml, poprzez pobranie 2 ml wcześniej przygotowanego roztworu A i dopełnienie kolb roztworem B do kresek.
Przygotowanie 5 ampułek 10 ml wypełnionych wodą (W).
Nasycanie roztworu C1 tlenem przez 15 min.
Pobranie roztworu C1 do 6 odpowiednio podpisanych ampułek i zaklejenie tych ampułek parafilmem.
Ustawienie odpowiednich ampułek w koszyczku: A12, A24, A36, A48, A60 i W (czas podany w opisach ampułek oznacza ich czas napromieniania w bombie kobaltowej). Odstawienie ampułki A0, czyli ampułki nie napromienianej do dalszego zbadania.
Ustawienie koszyczka z ampułkami w bombie kobaltowej i przeprowadzenie napromieniania w taki sposób, by po każdych 12 minutach napromieniania wyjąć kolejną ampułkę z roztworem dozymetrycznym i jej zastąpienie ampułką wypełnioną wodą.
Wyzerowanie spektrofotometru i przygotowanie go do pomiaru.
Po wyjęciu wszystkich ampułek z roztworem dozymetrycznym zbadanie ich absorbancji.
Nasycanie roztworu C2 tlenem przez 15 minut.
Dalsze postępowanie jest analogiczne jak dla roztworu C1.
Otrzymane wyniki zebrane są w dalszej części sprawozdania.
Posprzątanie stanowiska pracy.
Otrzymane wyniki:
Dla roztworu C1:
Badana próbka: | Czas napromieniania [s] | A |
---|---|---|
A0 | 0 | 0,080 |
A12 | 713 | 0,099 |
A24 | 718 | 0,114 |
A36 | 719 | 0,140 |
A48 | 717 | 0,162 |
A60 | 717 | 0,714 |
Dla roztworu C2:
Badana próbka: | Czas napromieniania [s] | AI | AII |
---|---|---|---|
B0 | 0 | 0,089 | 0,144 |
B12 | 719 | 0,110 | 0,163 |
B24 | 722 | 0,127 | 0,185 |
B36 | 726 | 0,171 | 0,205 |
B48 | 718 | 0,235 | |
B60 | 730 | 0,237 | |
Obliczenia:
Obliczam przyrost absorbancji ΔA, dla każdego czasu napromieniania dla roztworu C1 i C2:
Badana próbka: | A | ΔA | Badana próbka: | A | ΔA |
---|---|---|---|---|---|
A0 | 0,080 | 0 | B0 | 0,144 | 0 |
A12 | 0,099 | 0,019 | B12 | 0,163 | 0,019 |
A24 | 0,114 | 0,034 | B24 | 0,185 | 0,041 |
A36 | 0,140 | 0,060 | B36 | 0,205 | 0,061 |
A48 | 0,162 | 0,082 | B48 | 0,235 | 0,091 |
A60 | 0,714 | 0,094 | B60 | 0,237 | 0,093 |
Obliczam stężenie wytworzonych jonów Fe3+ korzystając z prawa Lamberta-Beera:
Gdzie:
ε - molowy współczynnik ekstynkcji (ε=2130dm3*mol-1*cm-1)
l – droga optyczna (l=1cm)
Przykład obliczeń dla próbki A12:
Obliczam dawkę D, korzystając z poniższego wzoru:
Gdzie:
G(Fe3+) – wydajność radiacyjna tworzenia jonów Fe3+ (G(Fe3+)=1.62*10-6 mol*J-1)
ρ - gęstość roztworu dozymetrycznego (ρ=1.024 kg*dm-3)
Przykład obliczeń dla próbki A12:
Obliczenie mocy dawek. Wykresy zależności D = f (t) dla roztworu C1:
czyli
Dla roztworu C2:
czyli
Średnia moc dawki wynosi: