Тяжёлая вода (также оксид дейтерия) обычно этот термин применяется для обозначения тяжёловодородной воды. Тяжёловодородная вода имеет ту же химическую формулу, что и обычная вода, но вместо атомов обычного лёгкого изотопа водорода (протия) содержит два атома тяжёлого изотопа водорода дейтерия. Формула тяжёловодородной воды обычно записывается как D 2 O или ²H 2 O. Внешне тяжёлая вода выглядит как обычная бесцветная жидкость без вкуса и запаха.дейтерияводыхимическую формулуводаводородапротияизотопадейтерия

Осторожно, тяжелая вода! М. АДЖИЕВ Тяжелая вода очень дорога и дефицитна. Однако если удастся найти дешевый и практичный способ ее получения, то области применения этого редкого пока ресурса заметно расширятся. Могут открыться новые страницы в химии, биологии, а это новые материалы, неизвестные соединения, может быть, и неожиданные формы жизни.

Вода в природе бывает нескольких «сортов». Обычная, или протиевая (Н 2 О). Тяжелая, или дейтериевая (D 2 O). Сверхтяжелая, или тритиевая (Т 2 О), но ее в природе почти нет. Различается вода и по изотопному составу кислорода. Всего же насчитывается не менее 18 ее изотопных разновидностей

История открытия Молекулы тяжёловодородной воды были впервые обнаружены в природной воде Гарольдом Юри в 1932 году. А уже в 1933 году Гилберт Льюис получил чистую тяжёловодородную воду.Гарольдом Юри Гилберт Льюис

Свойства тяжёлой воды Молекулярная масса20,03 а.е.м.а.е.м. Давление паров10 мм. рт. ст. (при ), 100 мм. рт. ст. (при )мм. рт. ст. Показатель преломления1,32844 (при ) Энтальпия образованияЭнтальпия образования ΔH294,6 кДж/моль (ж) (при 298 К) Энергия Гиббса образованияЭнергия Гиббса образования G243,48 кДж/моль (ж) (при 298 К) Энтропия образованияЭнтропия образования S75,9 Дж/моль·K (ж) (при 298 К) Мольная теплоёмкость C pтеплоёмкость 84,3 Дж/моль·K (жг) (при 298 К) Энтальпия плавления ΔH пл 5,301 кДж/моль Энтальпия кипения ΔH кип 45,4 кДж/моль Критическое давление21,86 МПа Критическая плотность0,363 г/см³

Нахождение в природе В природных водах один атом дейтерия приходится на 6400 атомов протия. Почти весь он находится в составе молекул полутяжёлой воды DHO (см. ниже), одна такая молекула приходится на 3200 молекул лёгкой воды. Лишь очень незначительная часть атомов дейтерия формирует молекулы тяжёлой воды D 2 O, поскольку вероятность двух атомов дейтерия встретиться в составе одной молекулы в природе мала (примерно 0,5·10 7 ). При искусственном повышении концентрации дейтерия в воде эта вероятность растёт.

Биологическая роль и физиологическое воздействие Тяжёлая вода токсична лишь в слабой степени, химические реакции в её среде проходят несколько медленнее, по сравнению с обычной водой, водородные связи с участием дейтерия несколько сильнее обычных. Эксперименты над млекопитающими (мыши, крысы, собаки) [1] показали, что замещение 25 % водорода в тканях дейтерием приводит к стерильности, иногда необратимой. [1]

Более высокие концентрации приводят к быстрой гибели животного; так, млекопитающие, которые пили тяжёлую воду в течение недели, погибли, когда половина воды в их теле была дейтерирована; рыбы и беспозвоночные погибают лишь при 90% дейтерировании воды в теле. Некоторые микроорганизмы и грибы способны жить в 70 % растворе D 2 O в H 2 O и даже в чистой тяжёлой воде [1]. [1]

Человек может без всякого вреда для здоровья выпить несколько стаканов тяжёлой воды, весь дейтерий будет выведен из организма через несколько дней. Таким образом, тяжёлая вода гораздо менее токсична, чем, например, поваренная соль. Тяжёлая вода использовалась для лечения артериальной гипертензии у людей в суточных дозах до 1,7 г дейтерия на кг веса пациента; этот метод запатентован (U.S. Patent (англ.)).поваренная соль гипертензииU.S. Patent

Применение Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.не завершёнисправив и дополнив Важнейшим свойством тяжёловодородной воды является то, что она практически не поглощает нейтроны, поэтому используется в ядерных реакторах для торможения нейтронов и в качестве теплоносителя. Она используется также в качестве изотопного индикатора в химии, биологии и гидрологии. В физике элементарных частиц тяжёлая вода используется для детектирования нейтрино; так, крупнейший детектор солнечных нейтрино SNO (Канада) содержит 1 килотонну тяжёлой воды.нейтроныядерных реакторахторможения нейтроновизотопного индикаторахимиибиологиигидрологиифизике элементарных частицнейтриноSNOкилотонну

Другие виды тяжёлых вод Полутяжёлая вода Сверхтяжёлая вода Тяжёлокислородные изотопные модификации воды

Полутяжёлая вода Выделяют также полутяжёлую воду (известную также под названиями дейтериевая вода, монодейтериевая вода, гидроксид дейтерия), у которой только один атом водорода замещен дейтерием. Формулу такой воды записывают так: DHO или ²HHO. Следует отметить, что вода, имеющая формальный состав DHO, вследствие реакций изотопного обмена реально будет состоять из смеси молекул DHO, D 2 O и H 2 O (в пропорции примерно 2:1:1). Это замечание справедливо и для THO и TDO.изотопного обмена

Сверхтяжёлая вода Основная статья: Сверхтяжёлая водаСверхтяжёлая вода Сверхтяжёлая вода содержит тритий, период полураспада которого более 12 лет. По своим свойствам сверхтяжёлая вода (T 2 O) еще заметнее отличается от обычной: кипит при 104 °С, замерзает при +9 °С и имеет плотность 1,33 г/см 3. Известны (то есть получены в виде более или менее чистых макроскопических образцов) все девять вариантов сверхтяжёлой воды: THO, TDO и T 2 O с каждым из трёх стабильных изотопов кислорода. Иногда сверхтяжёлую воду называют просто тяжёлой водой, если это не может вызвать путаницы. Сверхтяжёлая вода имеет высокую радиотоксичность.тритийпериод полураспада радиотоксичность

Тяжёлокислородные изотопные модификации воды Термин тяжёлая вода применяют также по отношению к тяжёлокислородной воде, у которой обычный лёгкий кислород 16 O заменён одним из тяжёлых стабильных изотопов 17 O или 18 O. Тяжёлые изотопы кислорода существуют в природной смеси, поэтому в природной воде всегда есть примесь обеих тяжёлокислородных модификаций.изотопы кислорода

Общее число изотопных модификаций воды Н 2 16 O лёгкая вода, или просто водалёгкая вода Н 2 17 O Н 2 18 O тяжёлокислородная вода HD 16 O полутяжёлая вода HD 17 O HD 18 O D 2 16 O тяжёлая вода D 2 17 O D 2 18 O

Источник « F%D0%B6%D1%91%D0%BB%D0%B0%D1%8F_%D 0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B0» F%D0%B6%D1%91%D0%BB%D0%B0%D1%8F_%D 0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B0 Категории: Ядерная физика | Радиохимия | Вода КатегорииЯдерная физикаРадиохимия Вода Скрытая категория: Википедия:Статьи с незавершёнными разделамиВикипедия:Статьи с незавершёнными разделами