Těžká voda, její výroba a vlastnosti

Ve vzdálené minulosti lidé nepřemýšleli o tom, co je voda a jaký je její původ. Tam byl názor, že toto je prvek, ale teď je známo, že to je chemická sloučenina.

V roce 1932 celý svět letěl zprávou, že na planetě Zemi, kromě jednoduché je těžká voda. Nyní je již známo, že může existovat 135 ze svých izotopů.

Složení

Těžká voda, který je také nazýván oxid deuteria, chemické složení se liší od konvenčního standartních místo atomů vodíku obsažených ve vodě, obsahuje dva těžké izotop vodíku, tzv deuterium. Těžká voda má vzorec 2H2O nebo D2O. Zevnitř neexistuje žádný rozdíl mezi těžkou a jednoduchou tekutinou, ale ve svých vlastnostech se liší.

Chemické reakce v těžké vodě jsou slabší než v běžné vodě.

Těžká voda je mírně toxická. Vědecké experimenty ukázaly, že nahrazení lehkých atomů vodíku deutériem o 25% způsobuje neplodnost u zvířat. Pokud zvýšíte jeho obsah ve vodě, zvíře zemře. Nicméně, řada organismů přežívá u 70% deuteria (infusoriová obuv). Osoba bez zdravotních následků může vypít sklenici takové kapaliny. V tomto případě se deuterium vylučuje z těla několik dní.

Těžká voda má vlastnost hromadění ve zbytku elektrolytu, pokud je opět použitelná elektrolýza vody. Absorbuje páry prosté kapaliny na otevřeném vzduchu, tj. je to hygroskopické.

Jedním z nejdůležitějších vlastností tohoto typu vody, je to, že téměř neabsorbuje neutrony, což umožňuje, aby byl použit v jaderných reaktorech ke zpomalení procesu neutronů a chemii se používá jako stopovací látka.

Těžká voda, potvrzení

V letech 1933-1946 byla jedinou metodou obohacení elektrolýza. Vyspělé technologie se objevily později. Moderní hromadná výroba ve vstupním proudu využívá kapalinu destilovanou z elektrolytu s obsahem těžké vody 0,1-0,2%.

První stupeň koncentrace využívá pro výměnu izotopů dvoustupňovou protiproudovou technologii sírovodíku, koncentrace při výstupu těžké vody je 5 až 10%. Druhým stupněm je kaskádová elektrolýza alkalického roztoku při nulové teplotě, výstupní koncentrace je 99,75-99,995%.

Rusští vědci vyvinuli originální technologie pro výrobu a úpravu těžké vody. V roce 1995 byla provozovna s vysokou účinností uvedena do provozu. Produkce plně vyhovuje požadavkům podniků na těžkou vodu v jakékoli výši a také umožňuje vývoz do zahraničí.

Aplikace

Těžká voda se používá v různých biologických a chemických procesech. Vědci zjistili, že taková kapalina zabraňuje množení bakterií, hub, řas, a v případě, že obsahuje 50% deuteria, pak získává antimutagenní vlastnosti, podporuje růst biologické hmoty a zrychlení puberty u lidí.

Evropští vědci provedli experimenty na myších s maligním nádorem. Těžká voda zničila nemoc i jeho nosiče. Bylo zjištěno, že taková voda špatné pro rostliny a zvířata. U experimentálních subjektů, kterým byla podávána těžká voda, byly ledviny zničeny a metabolismus byl rozrušen. Při vysokých dávkách vody zemřely zvířata. S malým objemem (až 25%) zvířata získala váhu a přinesla dobré potomstvo a slepice zvýšily produkci vajec.

Otázka, co se stane, když se zcela zbavíme deuteria, zůstává otevřené.

Srovnání vlastností lehké a těžké vody

Odpověď na otázku rozdílu mezi přirozeným světlem a těžkou tekutinou závisí na tom, od koho byl požádán.

Mezi chemickými vlastnostmi mezi nimi je téměř žádný rozdíl. V každém z nich se rovnoměrně rozděluje hydrogenuhličitanu sodného elektrolýzou, a ona a jiné ve vodě stejně degradované, jejich chemické vlastnosti jsou stejné, také proto, že mají stejné složení.

Fyzikální vlastnosti tyto kapaliny jsou různé: bod varu a jejich zmrazení není stejné, mají také odlišnou hustotu a pružnost páry. Těžká a lehká voda se při elektrolýze rozkládá v různých rychlostech.

Z biologického hlediska je otázka spíše komplikovaná, je třeba ještě pracovat.