Важка вода
Важка вода – оксид дейтерію D2O з киснем природного ізотопного складу, безбарвна рідина без запаху і смаку.
Важка вода була відкрита в 1932 р. Г. Юри, Ф. Брікведда і Дж. Мерфі, вперше отримана в чистому вигляді і вивчена в 1933 р. Г. Льюїсом і P. Макдональдом. При електролізі звичайної води, що включає в себе молекули АЛЕ, існує також мала частка молекул DO, утворених важким ізотопом водню. Розкладаються в основному молекули АЛЕ, тому при тривалому електролізі води залишок поступово збагачується молекулами DO. У 1933 році з такого залишку електролізу вдалося виділити невелику кількість води з молекулярним складом DО, яка отримала назву важка вода.
У суміші D2O і H2O з великою швидкістю протікає ізотопний обмін: H2O + D2O = 2HDO
Дейтерій зазвичай присутній у воді в малій кількості (HDO), рідше у великому – D2O.
Будова молекули важкої води аналогічна будові простої води, відмінності існують лише в довжині зв’язків і кутів між ними. При конденсованому стані наявна воднева зв’язок.
Хімічні та фізичні властивості.
У важкої води температура кипіння – 101,44 ° C, температура плавлення – 3,823 ° C.
Кристали D2O мають таку ж структуру, як і кристали звичайного льоду, розходження в розмірах елементарної комірки дуже мало (0,1%). Важка вода менш летюча, ніж звичайна вода. Розчинність і растворяющая здатність важкої води нижче, ніж у звичайної води. Вона має меншу іонізацію.
Отримання. Важку воду отримують виділенням води або при окисленні водню, що має природний ізотопний склад. Виробництво важкої води ділитися на дві стадії.
1. Початкове концентрування (від природної концентрації рівній 5-10% з розрахунку D2O):
а) ізотопний обмін між водою і H2S у двох-, триступеневої каскадної системі протиточних колон по двухтемпературной схемі;
б) багатоступінчастий електроліз води з каталітичним ізотопним обміном між водою і воднем;
в) низькотемпературна ректифікація рідкого водню з наступним спалюванням дейтерію і кисню.
2. Ізотопний обмін між воднем і аміаком у присутності K і кінцеве концентрування (від 5-10% до 99,8% D2O). Відбувається ректифікація води з використанням вакууму або електролізу.
Застосування. Використовують як сповільнювач нейтронів і теплоносія в енергетичних і дослідницьких ядерних реакторах на теплових нейтронах, як джерело дейтерію для термоядерного синтезу і як джерело його в прискорювачах частинок, ізотопний індикатор. Уповільнює біологічні процеси.
Related posts:
- Електроліз води: історія відкриття У 40-ті роки ХХ століття електроліз води набув особливого значення у зв’язку з виробництвом важкої води. Виявляється, при розкладанні води електричним струмом, одночасно з отриманням водню і кисню, йде поділ ізотопів водню таким чином, що в електроліті (в рідкій фазі) концентрація дейтерію в 5 разів вище, ніж в одержуваному газоподібному водні. Перші в світі порції […]...
- Вода і метан Унікальні властивості води H2O стають очевидними при порівнянні з метаном (CH4). Обидві молекули однакові за масою і розмірами. Проте температура кипіння води на 250оС вище в порівнянні з температурою кипіння метану. В результаті вода на поверхні Землі знаходиться в рідкому, а метан – в газоподібному стані. Висока точка кипіння води є наслідком високої теплоємності випаровування, […]...
- Склад і характеристики води Вода (H2O) – хімічна сполука водню (11,11%) з киснем (88,89%). При утворенні води з одним атомом кисню з’єднується два атоми водню (Уніфіковані…, 1986). Насправді вода являє собою суміш сполук водню (H2O), дейтерію (D2O) і тритію (T2O) з киснем. З’єднання дейтерію з воднем називають важкою водою, а тритію – надважкої. Тритій є радіоактивним ізотопом. Кількість важкої […]...
- Чому вода мокра? Діти нерідко ставлять дорослих у незручне становище, запитуючи про простих, але незрозумілих речах. “Чому вода мокра?” – один з найбільш незручних дитячих запитань. Задаючи його, малюки хочуть розширити свій кругозір, пізнати навколишній світ, однак не кожному батьку вистачає знання шкільних або природничих наук, щоб відповісти чітко і правильно. І все-таки, чому вода мокра? Спробуємо розібратися. […]...
- Водень. Вода Водень – перший елемент Періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва. Це дуже цікавий, унікальний елемент. Російська назва водню вказує, що він “народжує воду”; латинське “гідрогеніумом” означає те ж саме. Вперше виділення горючого газу при взаємодії деяких металів з кислотами спостерігали Роберт Бойль і його сучасники в першій половині XVI століття. Але водень був відкритий […]...
- Чому дистильована вода не проводить струм Уникати контакту електроприладів з вологою – думка, безсумнівно, здорова. Однак сама вода струм практично не проводить, в чому можна переконатися на прикладі дистильованої води. Щоб розібратися, чому так, варто визначити, чим обумовлюється провідність. Явище електричного струму являє собою рух в певному напрямку заряджених частинок. Отже, для електропровідності речовини необхідно дві речі: наявність заряджених частинок, а […]...
- Доповідь-повідомлення “Вода розчинник” Вода є рідиною, у якій немає запаху, кольору і яскраво вираженого смаку. Якщо вода очищена, то вона відповідно прозора. Через воду можна дивитися, наприклад, налив її в прозорий можна розгледіти практично всі через неї. Завдяки своїй властивості плинності, вода може проникати навіть у важкодоступні та прохідні місця. Перебуваючи в стані рідини, вода є складовою річок, […]...
- Що таке вода? Багатьом це питання здасться дуже кумедним. Хто ж не знає відповіді на нього: вода – це вода! І все-таки відповідь на це питання не таке просте, яким він здається. Вода – саме звичне і в той же час саме незвичайне речовина у світі. Немає на Землі хімічної сполуки більш важливого для життя, ніж вода. Вона […]...
- Вода – основні поняття Вода – найпоширеніше речовина в природі. Вона є скрізь. З космосу наша Земля здається блакитний, тому що вода займає дві третини поверхні планети. Воду треба берегти, адже вона – справжня коштовність: без неї не було б життя на Землі. Щоб наш планета завжди залишалася блакитний, треба дбати про водоймах. Вірні помічники в цьому – ліси. […]...
- Водень-відновник Водень з киснем працюють в протилежних напрямках: – кисень все окисляє; – водень все відновлює (справедливість :)) (тобто забирає кисень у інших речовин). Приклад реакції відновлення: Оксид свинцю з воднем, при нагріванні і взаємодії з воднем звільняється від кисню. Залишається чистий свинець і вода. PbO + H2 Pb + H2O Водень відновлює не всі оксиди […]...
- Яке значення вода має для рослин, тварин, людини? Вода – головне джерело життя всіх живих істот проживає на планеті Земля. Велика частина нашої планети заповнена водою, без води немає існування навіть дрібних організмів. Для рослин вода служить джерелом енергії, життя рослинного організму. З води, рослини за допомогою коренів добувають мінеральні речовини і вологу, які в свою чергу служать для зростання і розвитку організму. […]...
- Структурована вода – користь і шкода Неможливо уявити життя людини без води, якість якої має особливе значення. Пропонуємо розібратися в одній актуальній темі – що означає структурована вода і чи є від нього якась користь. Звернемося до хімії, де зазначено, що у звичайній воді молекули розташовані в хаотичному порядку. Після того як рідина заморожується і стає льодом, з’являється чітка кристалічна структура. […]...
- Чому вода замерзає? Вода є не тільки одним з найбільш необхідних, але і найдивовижніших явищ на нашій планеті. Відомо, що фактично всі речовини, які мають природне або штучне походження здатні перебувати в різних агрегатних станах і змінювати їх в залежності від умов навколишнього середовища. І хоча вчені знають більше десятка фазових станів, деякі з яких можна отримати лише […]...
- Чому вода хороший накопичувач тепла Вода – це одне з найбільш незвичайних речовин на планеті. Людина використовує воду у всіх сферах свого життя. Але вчені до цих пір не вивчили властивості води до кінця. Здатність води переходити в агрегатні стани з різними фізичними характеристиками – це чи не загадка природи? Однією з важливих характеристик води є її теплоємність. Вода може […]...
- Вода на Землі. Кругообіг води в природі Що таке гідросфера. Велика кількість води – одна з особливостей Землі. Вода є і на інших планетах Сонячної системи, але її там набагато менше. Тільки на Землі водою покрита більша частина поверхні планети. На кожного жителя Землі припадає 230 млн м3 води. Вода, що знаходиться в різних станах, утворює гідросферу. Гідросфера – це водна оболонка […]...
- Чому солона вода не замерзає Незважаючи на те, що вивченням води люди займаються протягом декількох століть, її властивості до цих пір не вивчені. Навіть просте питання про замерзанні води не має однозначної відповіді, наприклад солона вода не замерзає до серйозних негативних температур? Всім відомо, що вода замерзає при нулі градусів. Для цього необхідно, щоб атмосферний тиск дорівнювало 760 мм рт. […]...
- Чому вода допомагає схуднути Щоб зрозуміти, чому вода допомагає схуднути, необхідно розібратися, як відбувається процес схуднення. При спалюванні жирів в організмі утворюється енергія і ендогенна вода. Енергія необхідна організму для здійснення процесів життєдіяльності, в той час як вода, отримана після розпаду жирів, абсолютно не потрібна. При виведенні води маса тіла зменшується, відбувається схуднення. При нестачі в організмі чистої води, […]...
- Вода До числа життєво важливих мінеральних речовин треба насамперед віднести воду. І недолік, і надлишок її споживання шкідливі для організму. Особливо чутливий до водного голодування дитячий організм. Воно взагалі значно небезпечніше для організму, ніж нестача їжі. Разом з тим надмірне споживання води також небезпечно для здоров’я: погіршується робота серця, збільшується утворення жиру. Вода входить до складу […]...
- Вода – розчинник Вода – це рідка речовина, що не має смаку, кольору і запаху. Чиста вода абсолютно прозора. Якщо налити воду в склянку, то через її стінки можна розгледіти предмети, розташовані за ним. Вода володіє плинністю, завдяки якій вона проникає через тріщини і щілини, просочує все навколо. У рідкому стані вода: Заповнює моря, океани, річки і озера; […]...
- Чому вода замерзає зверху? Першою ознакою зими є плаваючий на поверхні ставків і озер лід. Це може здатися тривіальним і не дуже важливим, але якби вода вела себе аналогічно практично всім інших рідин, ніхто б не зміг кататися на ковзанах на ставку, тому що лід опускався б на дно відразу ж після свого утворення. Що ще гірше, Земля в […]...
- Доповідь на тему “Вода” Вода – це головна речовина, без якого жоден живий організм не зможе прожити, так само вода з’єднана двома хімічними елементами. Її хімічна формула АЛЕ. Вода безбарвна речовина, яка не має ні смаку, ні запаху, ні кольору. Замерзла вода називається льодом, так само вода може бути в газоподібному стані, тобто парою води. Близько 70% земної кулі […]...
- Чому вода блакитна Чому вода блакитна? Як часто ми любимо дивитися до нескінченності на воду, перебуваючи на березі морів, річок і океанів. Дивлячись на воду кожен з нас бачить різні кольори. Для кого-то вода блакитна, для іншого вона темно – синя, а кому-то вода здається небесно-блакитний. Це в принципі не важливо, тому що найголовніше це не дає відповідь […]...
- Вода на Землі На нашій планеті вода є всюди: це безмежні простори морів, синява озер, блискучі стрічки річок, топи боліт, хмари і тумани, сріблястий іній і краплі роси. Водою покрито більше 2/3 поверхні Землі. Це безбарвна хімічна сполука без смаку і запаху – найпоширеніше на планеті. Гідросфера Гідросфера – це водна оболонка Землі. Більшу її частину складають океанічні […]...
- Характеристика водню Водень – перший хімічний елемент Періодичної системи Менделєєва. У водню найменший і самих легкий атом, його маса дорівнює 1 а. е. м. Водень є найпоширенішим хімічним елементом у Всесвіті. Його дуже багато в зірках, у тому числі і у складі Сонця. На Землі водень не є найпоширенішим елементом, проте він входить до складу такої важливої […]...
- Чому каламутніє вода в акваріумі? Напевно багато любителів тварин помічали, що вода в акваріумах періодично змінює свій колір, втрачаючи прозорість. Чому ж вода в акваріумах мутніє? Ми спробуємо розібратися в цьому. Вода може помутніти зважаючи на великий вмісту в ній гнильних бактерій. Даний вид бактерій робить згубний вплив на всіх мешканців акваріума, в тому числі від них страждають рослини. Причиною […]...
- Тала вода: цікаві факти Тала вода вже давно дивує науковий світ своїми властивостями. Варті уваги ідеї казанських учених, висунуті ними ще в 20-му сторіччі, які по-своєму пояснюють загадку талої води. Курчат і поросят поїли талою водою. Вони, на диво, швидко росли. Яке фізичне явище таїть в собі тала вода? – перше, про що подумали, прочитавши повідомлення, співробітники лабораторії біоніки […]...
- Чому вода налита на розпечену плиту шипить Багато хоч раз у своєму житті замислювалися про те, чому сичить вода при попаданні на розпечену сковорідку. Відповідь досить проста. Коли вода потрапляє гарячу поверхню, вона миттєво закипає, перетворюючись на пару. При цьому кожна крапля води в цей момент збільшується в 1500 разів. Пара, що утворилася починає розбризкувати решту воду. Нові краплі також закипають, перетворюючись […]...
- Що таке молекула? Ми знаємо, що всі тіла складаються з найдрібніших частинок, які називаються атомами. Але якщо сказати точніше, то всі тіла складаються не просто з атомів, а з груп атомів. Такі з’єднання атомів і називаються молекулами. Але у молекул є ще й інше дуже важлива якість. Кожна молекула зберігає в собі всі властивості тієї речовини, частиною якого […]...
- Що означає символ – вода Концепти природних стихій належать до центральних феноменам будь-якої національної картини світу, оскільки ще за часів античності і в давніх східних традиціях вважалося, що першоелементи – вода, вогонь, повітря, земля представляють основу світобудови. Первісна людина рано запримітив, що вода багато що означає в його житті. Символ приносить йому й природі велике добро, бо оживляє землю і […]...
- Вода для рослин Будь-які процеси життєдіяльності рослини можуть йти тільки в присутності необхідного мінімуму води. Будучи найважливішою складовою частиною тіла рослини, вода в той же час обумовлює тургорное тиск і таким чином бере участь у підтримці зовнішньої форми наземних рослин. Що знаходиться в рослині вода витрачається на біохімічні процеси (в тому числі на фотосинтез), випаровується (головним чином через […]...
- Вода і вогонь Чому вода гасить вогонь? На це питання не завжди вміють правильно відповісти навіть люди, які вивчали фізику, – і читач, сподіваємося, що не поскаржиться на нас, якщо ми пояснимо коротко, як вода гасить вогонь. Чому вода гасить вогонь? На перший погляд, питання це дивний, і навряд чи занадто багато людей задаються цим питанням. Адже відповідь, […]...
- Електроліз розчинів і розплавів Електроліз – сукупність окисно-відновних реакцій, які протікають на електродах в розчинах або розплавах при пропущенні через них електричного струму. На катоді: передача електронів катіонів з розчину або розплаву, тому катод є відновником. На аноді: віддача електронів аніонами, тому анод – окислювач. На катодах і аноді можуть протікати конкуруючі реакції. При проведенні електролізу з використанням інертного […]...
- Чим відрізняється водохресна вода Свято Хрещення Господнього – одна з найважливіших дат в житті православних християн. 19 січня кожного року тисячі віруючих занурюються в ополонці і джерела, запасаються цілющою водою. Про особливі властивості водохресної води ходять легенди. У цій статті ми спробуємо розібратися, в чому різниця між водою, зібраної на Хрещення і в інші дні. Хрещенській називається вода, освячена […]...
- Чому вода в акваріумі мутна після заміни Багато акваріумісти стикаються з проблемою помутніння води в акваріумах. Любителі підводного царства дуже часто не знають причин, за якими це відбувається і, відповідно, поняття не мають, як з цим боротися. Причини помутніння води в акваріумі існують різноманітні, і їх не завжди легко усунути. Одна з найшкідливіших причин каламутної води – частинки грунту, які піднялися з […]...
- Чому в морі солона вода? Ті, хто пробував на смак морську воду, знають, що вона гірко-солона, її не можна пити. З цієї причини, моряки, які зазнали аварії у відкритому морі, часто гинули від спраги, хоча навколо них була вода. Але, чому вода в морі солона, а в річках і озерах – прісна? Слід відразу обмовитися, що однозначної відповіді на це […]...
- Вода в атмосфері Вода, що входить до складу повітря, знаходиться в ньому в трьох основних станах (твердому, рідкому і газоподібному). Більша її частина потрапляє в атмосферу зі Світового океану в результаті випаровування. Піднімаючись вгору водяні пари, охолоджуються і досягають стану конденсації, тобто такого процесу, коли вода з газоподібного стану переходить у рідкий. В результаті утворюються хмари, а потім […]...
- Чому вода в морі солона Солоність води в океанах майже повсюдно близька до 35 ‰, проте вода в морях має нерівномірно розподілену солоність. Найменш солоною є вода Фінської затоки і північної частини Ботнічної затоки, що входять в акваторію Балтійського моря. Найбільш солоною є вода Червоного моря і східна частина Середземного моря. Солоні озера, такі як Мертве море, можуть мати значно […]...
- Ступені дисоціації кислот Електролітична дисоціація – це процес розпаду речовини (що є електролітом) зазвичай у воді на іони, які можуть вільно рухатися. Кислоти у водних розчинах здатні диссоциировать на позитивно заряджені іони водню (H +) і негативно заряджені кислотні залишки (наприклад, Cl-, SO42-, NO3-). Перші називають катіонами, другі – аніонами. Кислий смак розчинів усіх кислот обумовлений саме іонами […]...
- Чому вода синя? Хто не любить море? Величне, зачаровывающее і хвилююче воно завжди служило джерелом натхнення для творців. Про нього написані вірші і складені пісні, воно знайшло відображення в картинах великих художників. Ми захоплюємось його величчю і красою, а в жаркий літній день несамовито жадаємо зануритися в цілющу прохолоду морських синіх вод. А чи замислювалися ви, чому вода […]...
- Чому морська вода солона? Це питання досі залишається загадкою для вчених. Зате про саму морської солі відомо дуже багато чого. Її вважають корисною для здоров’я, тому так багато людей прагнуть влітку покупатися в морі. Відомо також, яка кількість солі міститься в морській воді і в яких морях вода солоніша, ніж в інших. У морській воді міститься 3-3,5 відсотків солі, […]...