Το βαρύ ύδωρ, η παραγωγή και οι ιδιότητές του

Στο μακρινό παρελθόν, ένα άτομο δεν σκέφτηκε τι,τι είναι το νερό και ποια είναι η προέλευσή του. Υπήρξε μια άποψη ότι αυτό είναι ένα στοιχείο, αλλά τώρα είναι γνωστό ότι πρόκειται για χημική ένωση.

Το 1932, ολόκληρος ο κόσμος έριξε νέα ότι στον πλανήτη Γη, εκτός από απλά υπάρχει βαρύ νερό. Τώρα είναι ήδη γνωστό ότι μπορεί να υπάρχουν 135 από τα είδη ισότοπων του.

Σύνθεση

Βαρύ νερό, που ονομάζεται επίσης οξείδιοτο δευτέριο δεν διαφέρει σε χημική σύσταση από απλά συνηθισμένα, αλλά αντί για άτομα υδρογόνου που περιέχονται στο νερό, υπάρχουν 2 βαριά ισοτόπων υδρογόνου, το λεγόμενο δευτέριο. Το βαρύ νερό έχει τον τύπο 2H2O ή D2O. Εξωτερικά, δεν υπάρχει διαφορά ανάμεσα σε ένα βαρύ και ένα απλό υγρό, αλλά στις ιδιότητές τους είναι διαφορετικές.

Οι χημικές αντιδράσεις σε βαρύ νερό είναι πιο αδύναμες απ 'ό, τι στις συνηθισμένες.

Το βαρύ νερό είναι ελαφρώς τοξικό. Έρευνα πειράματα έχουν δείξει ότι η υποκατάσταση των ατόμων υδρογόνου από δευτέριο πνεύμονα κατά 25%, προκαλεί στειρότητα στα ζώα. Αν περαιτέρω αύξηση της περιεκτικότητάς του σε νερό, το ζώο πεθαίνει. Ωστόσο, ορισμένοι οργανισμοί επιβιώνουν στο 70% του δευτερίου (Paramecium caudatum). Ένας άνθρωπος χωρίς συνέπειες για την υγεία μπορούν να πίνουν περίπου ένα ποτήρι του υγρού. Σε αυτό το δευτέριο αποβάλλεται από το σώμα μέσα σε λίγες ημέρες.

Το βαρύ νερό έχει την ιδιότητα να συσσωρεύεται στο υπόλοιπο του ηλεκτρολύτη, εάν εκτελείται πολλαπλή ηλεκτρόλυση νερού. Αφαιρεί ατμούς απλού υγρού στον ανοικτό αέρα, δηλ. είναι υγροσκοπικό.

Μία από τις σημαντικότερες ιδιότητες αυτού του τύπου νερούείναι ότι σχεδόν δεν απορροφά νετρόνια και αυτό επιτρέπει να χρησιμοποιείται σε πυρηνικούς αντιδραστήρες για τη διαδικασία επιβράδυνσης νετρονίων και στη χημεία χρησιμοποιείται ως δείκτης ισοτόπων.

Βαρύ νερό, απόδειξη

Το 1933-1946 η μόνη μέθοδος εμπλουτισμούήταν η ηλεκτρόλυση. Πιο προηγμένες τεχνολογίες εμφανίστηκαν αργότερα. Η σύγχρονη μαζική παραγωγή στη ροή εισόδου χρησιμοποιεί ένα υγρό αποσταγμένο από τον ηλεκτρολύτη, με περιεκτικότητα σε βαρύ νερό 0,1-0,2%.

Το πρώτο στάδιο συγκέντρωσης χρησιμοποιείτεχνολογία δύο-θερμοκρασίας hydrosulphuric αντίθετης ανταλλαγής ισοτόπων, συγκέντρωση στην έξοδο του βαρέος ύδατος είναι 5-10%. Το δεύτερο βήμα - ο καταρράκτης ηλεκτρόλυση του αλκαλικού διαλύματος σε μηδενική θερμοκρασία, συγκέντρωση εισρέουσας - 99,75-99,995%.

Ρώσοι επιστήμονες ανέπτυξαν πρωτότυποτεχνολογία για την παραγωγή και επεξεργασία βαρύ ύδατος. Το 1995, ένα εργοστάσιο με υψηλή απόδοση τέθηκε σε εμπορική λειτουργία. Η παραγωγή ανταποκρίνεται πλήρως στην απαίτηση των επιχειρήσεων για βαρύ νερό σε οποιοδήποτε ποσό, και επιτρέπει επίσης την εξαγωγή στο εξωτερικό.

Εφαρμογή

Το βαρύ νερό χρησιμοποιείται σε διάφοραβιολογικών και χημικών διεργασιών. Οι επιστήμονες έχουν προσδιορίσει ότι ένα τέτοιο υγρό εμποδίζει την ανάπτυξη των βακτηριδίων, μυκήτων, φυκών, και εάν περιέχει 50% δευτέριο, τότε αποκτά αντιμεταλλαξιγόνο ιδιότητες, προάγει την ανάπτυξη των βιολογικών μάζας και την επιτάχυνση της εφηβείας σε ανθρώπους.

Οι Ευρωπαίοι επιστήμονες πραγματοποίησαν πειράματα σε ποντίκια μεκακοήθων όγκων. Το βαρύ ύδωρ κατέστρεψε τόσο την ασθένεια όσο και τους μεταφορείς της. Διαπιστώθηκε ότι το νερό αυτό δεν λειτουργεί καλά σε φυτά και ζώα. Στα πειραματικά άτομα που έλαβαν βαρύ νερό, οι νεφροί καταστράφηκαν και ο μεταβολισμός ήταν αναστατωμένος. Σε υψηλές δόσεις νερού, τα ζώα πέθαναν. Με μικρό όγκο (έως 25%), τα ζώα κέρδισαν βάρος και έφεραν καλό απόγονο, ενώ οι όρνιθες αύξησαν την παραγωγή αυγών.

Το ερώτημα τι θα συμβεί εάν ξεφορτωθούμε εντελώς το δευτέριο παραμένει ανοιχτό.

Σύγκριση των ιδιοτήτων του ελαφρού και βαρέος νερού

Η απάντηση στο ερώτημα της διαφοράς μεταξύ ενός φυσικού φωτός και ενός βαρύτος υγρού εξαρτάται από το ποιος του ζητήθηκε.

Με χημικές ιδιότητες μεταξύ τους εκείσχεδόν καμία διαφορά. Σε καθένα από αυτά, το νάτριο αναγνωρίζει εξίσου υδρογόνο, κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης, και οι δύο εξίσου αποσυντίθενται, οι χημικές τους ιδιότητες συμπίπτουν, επειδή έχουν την ίδια σύνθεση.

Οι φυσικές ιδιότητες αυτών των υγρών είναι διαφορετικές: Το σημείο βρασμού και το σημείο πήξης δεν είναι τα ίδια για αυτούς και έχουν επίσης διαφορετική πυκνότητα και τάση ατμών. Το βαρύ και το ελαφρύ ύδωρ αποσυντίθενται κατά την ηλεκτρόλυση με διαφορετικούς ρυθμούς.

Από βιολογική άποψη, το ζήτημα είναι μάλλον περίπλοκο, υπάρχει ακόμη εργασία.