Teška voda, njegova proizvodnja i svojstva

U davnoj prošlosti ljudi nisu razmišljali o tome što je voda i kakvo je njezino podrijetlo. Postojalo je mišljenje da je to element, ali sada je poznato da je to kemijski spoj.

Godine 1932. cijeli je svijet letio vijestima da na planeti Zemlji, osim jednostavnosti, postoji teška voda. Sada je već poznato da može postojati 135 vrsta izotopa.

struktura

Teška voda, također poznata kao deuterov oksid, ne razlikuje se od kemijskog sastava od jednostavnih običnih, ali umjesto vodikovih atoma koji se nalaze u vodi, postoje dva teška izotopa vodika, takozvani deuterij. Teška voda ima formulu 2H20 ili D20. Izvana, nema razlike između teške i jednostavne tekućine, ali u njihovim svojstvima su različite.

Kemijske reakcije u teškoj vodi slabije su nego uobičajene.

Teška voda je malo toksična. Znanstvenim pokusima je pokazano da zamjena svjetlosnih atoma vodika deuterijem za 25% uzrokuje neplodnost kod životinja. Ako još više povećate sadržaj u vodi, životinja umre. Međutim, broj organizama preživljava s 70% deuterija (infusoria cipela). Osoba bez zdravstvenih posljedica može piti oko čaše takve tekućine. U ovom slučaju, deuterij se izlučuje iz tijela nekoliko dana.

Teška voda ima svojstvo akumuliranja u ostatku elektrolita, ako se ponovno upotrebljava elektroliza vode. On apsorbira pare jednostavne tekućine na otvorenom, tj. to je higroskopno.

Jedno od najvažnijih svojstava ove vrste vode je da gotovo ne apsorbira neutrone, a to omogućuje da se koristi u nuklearnim reaktorima za proces usporavanja neutrona, au kemiji se koristi kao pokazatelj izotopa.

Teška voda, račun

U godinama 1933-1946 bio je jedini način za obogaćivanje elektrolize. Naprednije tehnologije pojavile su se kasnije. Suvremeni masovna proizvodnja upotrebljava u tekućini za ulaz struje destiliranoj od elektrolita, sadržaj ovdje 0.1-0.2% teškog vode.

Prva faza koncentracije koristi dvostruku protustrujujuću tehnologiju sumporovodika za izmjenu izotopa, a koncentracija na izlazu teške vode iznosi 5-10%. Druga faza je kaskadna elektroliza alkalne otopine pri nultoj temperaturi, izlazna koncentracija je 99,75-99,995%.

Ruski znanstvenici razvili su izvorne tehnologije za proizvodnju i obradu teške vode. Godine 1995. postrojenje s visokom učinkovitošću stavljeno je u komercijalne operacije. Proizvodnja u potpunosti zadovoljava potražnju poduzeća za teškom vodom u bilo kojem iznosu, a također omogućuje izvoz u inozemstvu.

primjena

Teška voda se koristi u raznim biološkim i kemijskim procesima. Znanstvenici su utvrdili da je takva tekućina sprečava razvoj bakterija, gljivica, algi i ako sadrži 50% deuterij, zatim dobiva antimutagenic svojstva, potiče rast biološke mase i ubrzanja puberteta kod ljudi.

Europski znanstvenici provodili su pokuse na miševima s malignim tumorom. Teška voda uništila je obje bolesti i njene nositelje. Pronađeno je, da takva voda loše za biljke i životinje. U pokusnim subjektima koji su dobili tešku vodu, bubrezi su uništeni i metabolizam je bio uzrujan. Kod visokih doza vode, životinje su umrle. S malim volumenom (do 25%), životinje su stekle težinu i donijele dobre potomke, a kokoši povećale proizvodnju jajnih stanica.

Pitanje što će se dogoditi ako se potpuno riješimo deuterija ostaje otvoreno.

Usporedba svojstava svjetlosti i teške vode

Odgovor na pitanje razlike između prirodne svjetlosti i teške tekućine ovisi o tome tko je od njega zatraženo.

Po kemijskim svojstvima između njih gotovo da nema razlike. U svakom od njih, natrij jednako identificira vodik, tijekom elektrolize, oboje su jednako razloženi, njihova kemijska svojstva također se podudaraju, jer imaju isti sastav.

Fizička svojstva te tekućine su različite: vrelište i njihovo zamrzavanje nije isto, također imaju različitu gustoću i elastičnost pare. Teška i lagana voda se raspada tijekom elektrolize pri različitim brzinama.

S biološkog stajališta, pitanje je prilično složeno, još uvijek treba raditi.