Цитата(SPWizard @ Apr 24 2008, 10:36)
...кто имеет свободный доступ к химии в больших колическтвах...
"тяжёлая вода" всё же имеет ближе отношения к физике, причём ядерной:
Тяжёлая вода́ (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 D2O или ²H2O. Внешне тяжёлая вода выглядит как обычная — бесцветная жидкость без вкуса и запаха.
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.
Свойства тяжёлой водыМолекулярная масса 20,03 а.е.м.
Давление паров 10 мм. рт. ст. (при 13,1 °C), 100 мм. рт. ст. (при 54 °C)
Показатель преломления 1,32844 (при 20 °C)
Энтальпия образования ΔH −294,6 кДж/моль (ж) (при 298 К)
Энергия Гиббса образования G −243,48 кДж/моль (ж) (при 298 К)
Энтропия образования S 75,9 Дж/моль•K (ж) (при 298 К)
Мольная теплоёмкость Cp 84,3 Дж/моль•K (жг) (при 298 К)
Энтальпия плавления ΔHпл 5,301 кДж/моль
Энтальпия кипения ΔHкип 45,4 кДж/моль
Критическое давление 31,86 МПа
Критическая плотность 0,363 г/см³
Нахождение в природеВ 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 D2O, 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 воздействиеТяжёлая 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 показали, что замещение 25 % водорода в тканях дейтерием приводит к стерильности, более высокие концентрации приводят к быстрой гибели животного. Однако некоторые микроорганизмы способны жить в 70 % растворе D2O в H2O (простейшие) и даже в чистой тяжёлой воде (бактерии). Человек может без видимого вреда для здоровья выпить стакан тяжёлой воды, весь дейтерий будет выведен из организма через несколько дней.
Таким образом, тяжёлая вода гораздо менее токсична, чем, например, поваренная соль.
Некоторые сведенияТяжёлая вода накапливается в остатке электролита при многократном электролизе воды. На открытом воздухе тяжёлая вода быстро поглощает пары обычной воды, поэтому можно сказать, что она гигроскопична. Производство тяжёлой воды очень энергоёмко, поэтому её стоимость довольно высока (ориентировочно 200—250 долларов за кг).
Среди населения бытует миф о том, что при длительном кипячении природной воды концентрация тяжёлой воды в ней повышается, что якобы может вредно сказаться на здоровье. В действительности же повышение концентрации тяжёлой воды при кипячении ничтожно (к тому же тяжёлая вода практически не ядовита).
ПримeнениеВажнейшим 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.
Другие виды тяжёлых водПолутяжёлая водаВыделяют 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, D2O и H2O (в пропорции примерно 2:1:1). Это замечание справедливо и для THO и TDO.
Сверхтяжёлая водаСверхтяжёлая вода содержит тритий, период полураспада которого более 12 лет. По своим свойствам сверхтяжёлая вода (T2O) еще заметнее отличается от обычной: кипит при 104 °С, замерзает при +9 °С и имеет плотность 1,33 г/см3. Известны (то есть получены в виде более или менее чистых макроскопических образцов) все девять вариантов сверхтяжёлой воды: THO, TDO и T2O 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.
Тяжёлокислородные изотопные модификации водыТермин тяжёлая вода применяют также по отношению к тяжёлокислородной воде, у которой обычный лёгкий кислород 16O заменён одним из тяжёлых стабильных изотопов 17O или 18O. Тяжёлые изотопы кислорода существуют в природной смеси, поэтому в природной воде всегда есть примесь обеих тяжёлокислородных модификаций.
Общее число изотопных модификаций водыЕсли подсчитать все возможные нерадиоактивные соединения с общей формулой Н2О, то общее количество возможных изотопных модификаций воды всего девять (так как существует два стабильных изотопа водорода и три — кислорода):
• Н216O − лёгкая вода, или просто вода
• Н217O
• Н218O − тяжёлокислородная вода
• HD16O − полутяжёлая вода
• HD17O
• HD18O
• D216O − тяжёлая вода
• D217O
• D218O
С учётом трития их число возрастает до 18. Таким образом, кроме обычной, наиболее распространённой в природе «лёгкой» воды 1H216O, в общей сложности существует 8 нерадиоактивных (стабильных) и 9 слаборадиоактивных «тяжёлых вод».
Всего же общее число возможных «вод» с учётом всех известных изотопов водорода (7) и кислорода (17) формально равняется 476 (!). Однако распад почти всех радиоактивных изотопов водорода и кислорода происходит за секунды или доли секунды (важным исключением является тритий, период полураспада которого более 12 лет). Например, все более тяжёлые, чем тритий, изотопы водорода живут порядка 10−20 с; за это время никакие химические связи просто не успевают образоваться, и, следовательно, молекул воды с такими изотопами не бывает. Тяжёлые радиоизотопы кислорода имеют периоды полураспада от нескольких десятков секунд до наносекунд. Поэтому макроскопические образцы воды с такими изотопами получить невозможно, хотя молекулы и микрообразцы могут быть получены.
Тяжёлая вода
Фото: Дорожники закатали «персональное место» во дворе на Эгерском бульваре
Ни слова про «Пункт назначения», ни слова про... Ладно, «Пункт назначения». Видео
Дорожники закатали асфальт вокруг припаркованной легковушки в новоюжном
Только 4 дня LADA Granta с выгодой до 256 тысяч рублей в Чебоксары-Лада
Как латать ямы: «вредные советы» от новочебоксарских дорожников
Фото: Дорожники закатали «персональное место» во дворе на Эгерском бульваре
Ни слова про «Пункт назначения», ни слова про... Ладно, «Пункт назначения». Видео
В Чебоксарах и Новочебоксарске с 20 июня собираются повысить стоимость проезда
Минус 360 тысяч с карты. Квест «Ограбление века» обернулся для чебоксарца реальностью
В Красночетайском районе назначили нового прокурора
Jun 21 2010, 09:51 
