U dalekoj prošlosti osoba nije razmišljala o tomešto je voda i koje joj je podrijetlo. Vjerovalo se da je to element, ali sada se zna da je to kemijski spoj.
1932. godine cijelim se svijetom proširila vijest da na planeti Zemlji, osim jednostavne vode, postoji i teška voda. Sada je poznato da može postojati 135 njegovih izotopskih sorti.
struktura
Teška voda, koja se naziva i oksidomdeuterij, njegov se kemijski sastav ne razlikuje od jednostavnog običnog, ali umjesto atoma vodika sadržanih u vodi sadrži 2 teška izotopa vodika, takozvani deuterij. Teška voda ima formulu 2H2O ili D2O. Izvana nema razlike između teške i jednostavne tekućine, ali se razlikuju po svojim svojstvima.
Kemijske reakcije u teškoj vodi su slabije nego u običnoj vodi.
Teška voda je malo otrovna.Znanstveni eksperimenti pokazali su da zamjena laganih atoma vodika deuterijom za 25% uzrokuje neplodnost životinja. Ako još više povećate njezin sadržaj u vodi, životinja umire. Međutim, brojni organizmi opstaju sa 70% deuterija (cilijacije papuča). Osoba bez zdravstvenih posljedica može popiti oko čaše takve tekućine. U tom se slučaju deuterij izlučuje iz tijela u roku od nekoliko dana.
Teška voda ima tendenciju nakupljanja u ostacima elektrolita ako se provodi ponovljena elektroliza vode. Apsorbira pare jednostavne tekućine na otvorenom, t.j. higroskopan je.
Jedno od najvažnijih svojstava ove vrste vodejest da gotovo ne apsorbira neutrone, a to mu omogućuje upotrebu u nuklearnim reaktorima za proces usporavanja neutrona, a u kemiji se koristi kao pokazatelj izotopa.
Dobivanje teške vode
1933. - 1946. jedini način obogaćivanjabila elektroliza. Kasnije su se pojavile naprednije tehnologije. U modernoj masovnoj proizvodnji u ulaznoj struji koristi se tekućina destilirana iz elektrolita s udjelom teške vode od 0,1-0,2%.
Primjenjuje se prva faza koncentracijedvotemperaturna tehnologija izmjene izotopa sumporovodikova sumpora, koncentracija na izlazu teške vode je 5-10%. Drugi stupanj je kaskadna elektroliza alkalne otopine pri nultoj temperaturi, izlazna koncentracija je 99,75-99,995%.
Ruski su znanstvenici razvili originaltehnologije za proizvodnju i obradu teške vode. 1995. godine visoko učinkovita jedinica puštena je u komercijalni pogon. Proizvodnja u potpunosti zadovoljava potrebe poduzeća s teškom vodom u bilo kojem volumenu, a također omogućuje izvoz u inozemstvo.
primjena
Teška voda koristi se u raznimbioloških i kemijskih procesa. Znanstvenici su utvrdili da takva tekućina sprječava razvoj bakterija, gljivica, algi, a ako sadrži 50% deuterija, ona stječe antimutagena svojstva, pospješuje rast biološke mase i ubrzava pubertet kod ljudi.
Europski znanstvenici provodili su eksperimente na miševima smaligni tumor. Teška voda ubila je i bolest i njene nositelje. Utvrđeno je da takva voda šteti biljkama i životinjama. Ispitanici, kojima je data teška voda za piće, uništili su bubrege i poremetili metabolizam. Životinje su umirale pri velikim dozama vode. S malim volumenom (do 25%), životinje su se udebljale i donijele dobro leglo, dok se proizvodnja jaja povećala kod pilića.
Ostaje otvoreno pitanje što se događa ako se deuterij potpuno eliminira.
Usporedba svojstava lagane i teške vode
Odgovor na pitanje o razlici između prirodne lagane i teške tekućine ovisi o tome kome je postavljena.
Što se tiče kemijskih svojstava, ne postojipraktički nema razlike. U svakom od njih natrij jednako oslobađa vodik, tijekom elektrolize obje vode se razlažu na isti način, njihova kemijska svojstva također se podudaraju, jer imaju isti sastav.
Fizička svojstva ovih tekućina su različita:temperature njihova vrenja i smrzavanja nisu iste, također imaju različitu gustoću i tlak pare. Teška i lagana voda se tijekom elektrolize razlažu različitim brzinama.
S biološkog gledišta, ovo je prilično složeno pitanje i još treba posla obaviti.
