Teška voda
Teška voda je prilično slobodan naziv koji se najčešće odnosi na deuterijum oksid, D2O ili 2H2O. Njene fizičke i hemijske osobine su veoma slične osobinama lake vode, H2O. Vodonični atomi u molekulu potiču od težeg izotopa, deuterijuma, čije atomsko jezgro pored jednog protona (koji čini atomsko jezgro lakog vodonika) sadrži i jedan neutron. Dodatni neutron udvostručuje masu jezgra što dovodi do relativno velikog izotopskog efekta što se ispoljava u promeni fizičkih i hemijskih osobina vode.
| Teška voda | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Identifikacija | |||
| CAS registarski broj | 7789-20-0  | ||
| PubChem[1][2] | 24602 | ||
| ChemSpider[3] | 23004 | ||
| UNII | J65BV539M3 | ||
| KEGG[4] | |||
| ChEBI | 41981 | ||
| Jmol-3D slike | Slika 1 | ||
| |||
| |||
| Svojstva | |||
| Molekulska formula | H2O | ||
| Molarna masa | 18.02 g mol−1 | ||
| Agregatno stanje | Bledo plava, transparentna tečnost | ||
| Miris | Bez mirisa | ||
| Gustina | 1,107 g mL−1 | ||
| Tačka topljenja | 276.97 | ||
| Tačka ključanja | 101.4 °C, 375 K, 215 °F | ||
| Rastvorljivost u vodi | Rastvorna | ||
| log P | −1.38 | ||
| Indeks prelamanja (nD) | 1,328 | ||
| Viskoznost | 1,25 mPa s (na 20 °C) | ||
| Dipolni moment | 1,87 D | ||
| |||
| Infobox references | |||
Uvek kada psotoji smeša izotopa vodonika nastaje poluteška voda, HDO, jer se između molekula vode u tečnosti odvija brza izmena vodonika pa se prvobitini, H2O i D2O vrlo brzo preobrate u HDO. Voda koja sadrži 50% H i 50% D u stvari sadrži 50 % HDO i po 25 % H2O i D2O, koji su u dinamičkoj ravnoteži.
Tešku vodu ne treba mešati sa tvrdom vodom ili tritrisanom vodom. (Tritrisana voda sadrži treći izotop vodonika tricijum.)
Upotreba
Nuklearna magnetna rezonancija
Deuterijum oksid se u nuklearnoj magnentnoj rezonanciji (NMR) koristi kada se snimaju protonski spektri u vodenom rastvoru. Protonski signal iz obične vode (rastvarača) višestruko nadmašuje signal iz uzorka. Deuterijum ima vrlo različitu rezonantnu frekvenciju pa stoga ne doprinosi signalu na rezonanciji vodonika (protona).
Moderator neutrona
U nekim tipovima nuklearnih reaktora teška voda se koristi kao moderator neutrona, medijum koji usprava neutrone koji tek pri malim brzimana mogu da reaguju sa jezgrima uranijuma u reaktoru. Obična (laka) voda takođe može da se koristi kao moderator, međutim, pošto laka voda takođe apsorbuje neutrone tada obogaćeni uranijum moa da se koristi kao gorivo.
Fizičke osobine (u poređenju sa lakom vodom)
| Osobina | D2O (Teška voda) | H2O (Obična (laka) voda) |
|---|---|---|
| Tačka topljenja (°C) | 3,82 | 0,0 |
| Tačka ključanja (°C) | 101,4 | 100,0 |
| Gustina (na 20 °C, g/mL) | 1,1056 | 0,9982 |
| Temp. maksimalne gustine (°C) | 11,6 | 4,0 |
| Viskoznost (na 20 °C, u santipoazima) | 1,25 | 1,005 |
| Površinski napon (at 25 °C, dyn·cm) | 71,93 | 71,97 |
| Toplota topljenja (Kcal/mol) | 1,515 | 1,436 |
| Toplota isparavanja (cal/mol) | 10,864 | 10,515 |
| pH (na 25 °C) | 7,41 | 7,00 |
Reference
Spoljašnje veze
- Članak Federacije američkih naučnika Arhivirano 2011-04-05 na Wayback Machine-u o proizvodnji teške vode
- Teška voda: Proizvođački vodič za hidrogenski vek (PDF)
- Rubrika Straight Dope: Da li je teška voda opasna? Arhivirano 2005-02-04 na Wayback Machine-u