Полутяжёлая вода

Полутяжёлая вода
Изображение химической структуры
Общие
Хим. формула HDO
Классификация
Рег. номер CAS 14940-63-7
PubChem 139859
SMILES
 
InChI
 
ChEBI 33806
ChemSpider 123344
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Полутяжёлая вода (дейтериевая вода, монодейтериевая вода, гидроксид дейтерия)—вода с заменой одного из протиев на дейтерий (2H; или, что менее правильно D[1])[2]. Формула полутяжёлой воды: DHO или 1H2HO. Полутяжёлая вода существует всегда, когда в смеси присутствует вода с изотопами водорода 1H и 2H. Это происходит потому, что изотопы водорода быстро обмениваются между молекулами воды. Вода с 50 % содержанием 1H и 50 % содержанием 2H, представляет собой около 50 % 1H2HO и по 25 % H2O и 2H 2 O (D2O), находящихся в динамическом равновесии[3]. В обычной воде примерно 1 молекула из 3200 — это полутяжёлая вода HDO (1H2HO) (один атом водорода из 6400 — это 2H). Для сравнения, тяжелая вода D2O (2H2O)[4] встречается в пропорции около 1 молекулы на 41 миллион (то есть 1 на 6400 2). Это делает полутяжёлую воду гораздо более распространённой, чем «обычная» тяжелая вода.

Температура замерзания полутяжелой воды 3,8 °C по сравнению с 3,82 °C у тяжелой воды.

Производство

На Земле полутяжелая вода встречается в естественном виде в обычной воде в пропорции примерно 1 молекула на 3200, поскольку 1 из 6400 атомов водорода в воде — это дейтерий, который по весу составляет 1 часть на 3200. HDO можно получить из обычной воды такими способами, как:

Частичное обогащение происходит также в естественных водоемах при определённых условиях испарения (более подробную информацию о распределении дейтерия в воде см. в документах Венский стандарт средней океанической водыи Биогеохимия изотопов водорода).

Сравнение физических свойств

Сравнение физических свойств тяжёлой, полутяжёлой и обычной воды[5]
Параметр D2O HDO H2O
Температура плавления, °C 3,82 3,8 0,00
Температура кипения, °C 101,42 100,7 99,974
Плотность при 20 °C, г/см³ 1,1056 1,054 0,9982
Плотность жидкости при температуре плавления, г/см³ 1,10546 — 0,99984
Плотность льда при температуре плавления, г/см³ 1,0175 — 0,91672
Температура максимальной плотности, °C 11,6 — 4,0
Вязкость при 20 °C, сантипуаз 1,2467 1,1248 1,0016
Поверхностное натяжение при 25 °C, дин·см 71,87 71,93 71,98
Молярное уменьшение объёма при плавлении, см³/моль 1,567 1,634
Молярная теплота плавления, ккал/моль 1,515 1,436
Молярная теплота парообразования, ккал/моль 10,864 10,757 10,515
pH при 25 °C 7,41 7,266 7,00

См. также

Примечания

  1. ↑ Provisional Recommendations. Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC. Дата обращения: 30 декабря 2024. Архивировано из оригинала 27 октября 2006 года.
  2. ↑ Tashakor S (28 сентября 2016). Neutronic Investigation of Semi-Heavy Water Application in Hplwr New Flow Pattern. CNL Nuclear Review (англ.): 1–5. doi:10.12943/CNR.2016.00019.
  3. ↑ Goncharuk VV, Kavitskaya AA, Romanyukina IY, Loboda OA (June 2013). Revealing water's secrets: deuterium depleted water. Chemistry Central Journal. 7 (1): 103. doi:10.1186/1752-153X-7-103. PMC 3703265. PMID 23773696.
  4. ↑ Heavy water | chemical compound (англ.). Encyclopedia Britannica. Дата обращения: 24 апреля 2019.
  5. ↑ Chaplin M. Water properties. — Water Structure and Science.

Дальнейшее чтение

 

Эта статья взята у (из) Wikipedia. Текст лицензируется по Creative Commons - Attribution - Sharealike. К медиа файлам могут применятся дополнительные условия.