环境样品放射性监测：高压纸上电泳法快速分离

（一）电化学分离

根据放射性元素的电化学性质上的差异来进行分离，是放射化学研究中很早就采用的一种方法，其中的电沉积法，特别适合于制备无载体的、均匀的薄层放射源和加速器用的薄靶。

按分离的原理和方法，可以分为三种。

1.电置换法

由于每种金属元素都有一定的标准电极电势，在溶液中电极电势高的金属离子，可以将浸在溶液中的电极电势较低的金属原子置换下来，而自身沉积于金属的表面。在这个电化学置换过程中，并不需要外加电势，所以也称为金属的自沉积过程。

2.电解沉积法

这是需要外加电场，让在溶液中的某金属离子电解沉积在电极上的电化学分离过程，也是应用最多的一种电化学分离方法。例如，从反应堆中用中子照射铋，可以生产高活度的210Po核素，反应式为

要从大量的铋靶中分离出极少量的钋，用前述的电置换法得到的210Po源，其质量不如用电解法得到的高。(www.xing528.com)

3.电泳法

电泳法有好几种，有在水溶液中离子自由迁移的一般电泳；有用纸、纤维素、琼脂等凝胶作支持材料的电泳，在放化分离中应用较多的是用纸作支撑材料的纸上电泳。

纸上电泳以滤纸作支持体，用含酸或碱或络合剂的水溶液作为电解液，滤纸先用电解液润湿，将其两端浸入盛电解液的两个槽中，被分离的物质以微小的液滴滴在滤纸的中部，两个液槽中插入Pt电极，接通高压直流电源，电压可为几百到几千伏（电场梯度10～400V·cm-1）。在通电时，由于被分离物质的离子形式、所带电荷数和离子半径不同，导致不同物质在滤纸上的迁移速度或方向不同，从而达到分离目的。

在放射化学中，纸上电泳常用于放射性物质的鉴定。例如，在放射性药物化学研究中，需要穿越血脑屏障（BBB）进入脑中的药物，必须是电中性物质，常用纸上电泳法判断药物分子在溶液中是否为中性分子。同一种元素的不同配合物因电荷或（和）离子大小不同，可用纸上电泳法分开，但要求被鉴定的配合物在动力学上是惰性的，在分离过程中不会因为平衡移动而改变不同的化学形态的相对含量。

利用高压纸上电泳法，可以实现微量放射性物质的快速分离。例如有人用0.05mol·L-1的乳酸作为支持电解质，只用30min就可将镧系离子分离。

（二）蒸馏和挥发法

某些元素本身或其化合物具有挥发性，可用于它们与其他难挥发性杂质的分离。元素态的惰性气体、卤素、氮、磷、汞等在常温或略升温下即可气化，镓、锗、砷、锑、硒、碲等的氢化物，锝、钌、锇的高价氧化物，镓、铟、锗、锡、砷、锑、硒、等的氯化物在适当温度下均有不同程度的挥发性，已被用来进行放射化学分离。例如，将金属碲靶置于反应堆中用中子照射，生成的131Te经β衰变得到131I，可以用干法或湿法将放射性碘氧化为分子态碘，干馏（或蒸馏）出来。蒸馏和挥发分离法选择性好、效率高、速度快、设备简单，是一种很有用的分离方法。