Тяжелая вода
Тяжелая вода — это оксид тяжелого изотопа водорода (D) — дейтерия. По свойствам тяжелая вода D2O заметно отличается от обычной воды Н2О. Так D2O замерзает при 3,82 °С, кипит при 101,42 °С и при 20 ° С имеет плотность 1,1059 г/см3. В Н2О температура максимальной плотности составляет 4 °С, а в D2O — 11,6 °С. Интересно также, что скорости испарения тяжелой и обычной воды относятся как 0,65:1. Соли в тяжелой воде растворяются хуже, чем в обычной. Тяжелая вода — это оксид тяжелого изотопа водорода (D) — дейтерия. Рыбы и лягушки погибают в ней.
Однако оказалось, что некоторые бактерии могут приспособиться и к тяжелой воды. Когда ученые поместили окрашенные бактерии в тяжелою воду, то за полтора года дейтерий полностью вытеснил из их организма обычный легкий водород. Пока бактерии «акклиматизировались» в новых условиях, процесс их размножения нарушился, некоторые из них стали «калеками». Однако позже бактерии нормально размножались, росли и хотя потеряли способность окрашиваться, зато выработали стойкий «иммунитет» к радиации. Дейтеровани бактерии спокойно выдерживали такие дозы радиации, при которых обычные бактерии сразу погибали.
Интересное явление наблюдали шведские ученые на пивоваренных заводах — пивоварнях. Оказывается, что после замачивания ячменя, из которого варят пиво, прорастающие зерна впитывают только легкую воду, а тяжелая вода накапливается в остатке воды.
Тяжелой воды на Земле мало — всего 0,02% от всей массы воды. Так, в обычной речной или морской воде на 5000 л Н2О приходится всего 1 л D2O.
Современная техника и наука, а главное ядерная энергетика, требуют огромных количеств тяжелой воды, которая является прекрасным замедлителем нейтронов в ядерных реакторах и источником для добывания дейтерия.
Добыть дейтерий можно многократной перегонкой жидкого водорода в ректификационных колоннах, подобно тому, как разгоняют жидкий воздух или нефть на отдельные фракции.
Тяжелую воду можно добыть электролизом обычной воды. Дело в том, что в молекуле воды атом D связывается с атомом кислорода прочнее, чем атом Н, а в растворе, наоборот, — катион D+, а точнее D3O+, движется медленнее, чем Н+ (Н3O+). Поэтому при электролизе воды разлагается в основном Н2O, а D2O накапливается в остатке, который подвергают дальнейшему электролизу. Высококонцентрированные растворы D2O можно разделить фракционной перегонкой и добыть 100 % D2O. Специально разлагать воду током для добывания D2O не выгодно, потому что для выделения 1 кг тяжелой воды надо потратить около 60 000 квт-ч электроэнергии, т.е. столько, сколько нужно для выплавки 3000 кг алюминия.
В годы второй мировой войны фашистская Германия наладила промышленное производство тяжелой воды на территории оккупированной Норвегии. Тяжелую воду немцы хотели применить как замедлитель нейтронов в реакторах, имевших производить плутоний для ядерной бомбы. И норвежские патриоты вместе с английскими парашютистами «коммандос» проникли на завод, производивший тяжелую воду в Верморке (южная Норвегия), и взорвали цех концентрирования тяжелой воды. После этого начались регулярные бомбовые удары английской авиации, которые и вывели окончательно завод из строя. Тогда Гитлер приказал демонтировать завод и перевезти остатки оборудования, и весь запас тяжелой воды в Германию. И судно, которое было для этого предназначено, затонуло от взрыва мины, а вместе с ним и весь накопленный запас тяжелой воды — около 16 300 кг.
Сейчас тяжелую воду выделяют а водных остатков в электролизерах при добыча водорода, кислорода, хлора, едкого натра подобное.
В большом приключении стала тяжелая вода биологам. Так, человеку давали выпить разведенную тяжелую воду, а затем систематически определяли содержание дейтерия в моче. Установили, что молекула воды, попав к человеческому организму, находится в нем в среднем 14 дней.
Кормя мышей дейтерованим жиром, обнаружили, что жир, который только что попал в организм, откладывается про запас, а расходуется жир с уже готового запаса.
Отзывов (33) на «Тяжелая вода»
Ваш отзыв
Вы должны войти, чтобы оставлять комментарии.
04 Окт 2011 в 10:24
Спасибо, отличная статья
04 Окт 2011 в 10:57
04 Окт 2011 в 12:33
Интересная информация, тяжелая вода — мертвая вода. Вообще вода очень интересная субстанция, обладающая «магическими» свойствами.
04 Окт 2011 в 12:51
К.Впервые слышу о тяжелой воде.Интересная статья.
04 Окт 2011 в 13:26
Любопытная информация. Тоже никогда раньше не слышала о тяжелой воде.
04 Окт 2011 в 13:36
Очень интересная тема статьи. Прочитал с удовольствием. Спасибо.
04 Окт 2011 в 15:23
Очень интересная статья. Слава богу, что люди не пользуются ею
04 Окт 2011 в 15:31
Интересная информация о производстве тяжелой воды в годы войны.
04 Окт 2011 в 15:33
Интересная информация. Раньше не знала о тяжелой воде практически ничего.
04 Окт 2011 в 15:38
Никогда не слышала о тяжелой воде. Спасибо, очень интересно!
04 Окт 2011 в 15:54
Про тяжелую воду я слышал много ужастиков. Особенно о том, что она буквально в каждом стакане водопроводной воды и ее надо отделять. Теперь смогу аргументированно возразить любителям сенсаций.
04 Окт 2011 в 16:05
Статья интересна,однако хотелось бы узнать как действует тяжелая вода на человека.Еще мне интересно другое,такое разделение или выделение дейтерия,чем то грозит экологии,равновесие не нарушается?
04 Окт 2011 в 16:15
Если не ошибаюсь, у водорода два тяжелых изотопа — дейтерий и тритий. И соответственно имеется два вида тяжелой воды. А какой используется в водородных бомбах?
04 Окт 2011 в 16:38
Весьма познавательно.
04 Окт 2011 в 17:07
Интересно, спасибо за статью.
04 Окт 2011 в 17:20
Спасибо.К.
04 Окт 2011 в 17:45
Поскольку мы разрешили друг другу отправлять контрольные комментарии с последующим их модерированием, я подумал, что эти комментарии можно использовать в служебных целях. Например, сейчас мне необходимо сделать мониторинг моего блога на предмет работоспособности плэера МП-3, который присутствует почти во всех моих статьях. Дмитрий мне сообщил, что у меня в этом смысле есть проблемы.
В связи с этим я прошу в следующее посещение моего блога всем, КТО НЕ ВОЗРАЖАЕТ в качестве комментария послать мне сигнал из одной буквы о работе музыки на главной странице моего блога:
Р – работает нормально
А – автостартуют все плэеры сразу
Н – не работает вообще
Заранее всем благодарен, готов в таком же плане помочь ВСЕМ, КТО ЧТО НАДУМАЕТ!
04 Окт 2011 в 18:03
Спасибо к
04 Окт 2011 в 18:18
Спасибо, очень познавательно. Это что-то вроде мертвой воды?
04 Окт 2011 в 18:48
Про тяжёлую воду слышал даже то, что её собирают со дна речек в виде льда, намёрзшего на камнях на дне реки. Правда не знаю правда ли это. Может автор прояснит это?
04 Окт 2011 в 18:48
Интересная статья.Спасибо!
04 Окт 2011 в 19:05
К. Большое спасибо!
04 Окт 2011 в 19:16
Статья интересная, но хорошо бы было в самом начале пояснить, что такое дейтерий и чем он отличается от обычного водорода. Ведь большинство посетителей сайта давно уже позабыли значение слов «оксид» и «изотоп». Любой атом, попросту говоря, состоит из ядра и электронной оболочки. Ядро водорода содержит один протон (положительно заряженную частицу), а ядро дейтерия содержит один протон и один нейтрон. В ядре трития один протон и 2 нейтрона. Тритий в природе встречается еще реже, чем дейтерий. В соединении с кислородом дейтерий образует тяжелую воду, а тритий — сверхтяжжелую воду. Для получения 20 грамм 95%-ой дейтериевой воды — необходимо перегнать через установку электролиза свыше 5 тонн обычной воды, затратив на это около 40 мегаватт электроэнергии.
В водородной бомбе теоретически можно использовать смесь трития и дейтерия, практически использовалось твердое соединение дейтерия с литием-6
04 Окт 2011 в 19:36
Добрый день!
Этот комментарий можно не одобрять. Я хотела воспользоваться возможностями нашего клуба и попросить небольшой поддержки. Дело в том, что у меня на сайте произошли некоторые изменения и, судя по всему, все мои твитты теперь не действительны :(. Поэтому я хотела бы в этот раз попросить Вас при заходе на мой сайт не писать комменты, а ретвитнуть какую-нибудь статью (не обязательно новую), лучше даже старую… А дальше — уже по Вашему усмотрению. Спасибо!!!
04 Окт 2011 в 19:37
Про тяжелую воду слышала много разного, но вы все по полочкам разложили.
04 Окт 2011 в 20:01
Никогда не любила химию,но вы так интересно о ней пишете, что я читаю с удовольствием.
04 Окт 2011 в 20:49
Статья интересная. Ошибки поправьте, складывается не очень хорошее впечатление.
04 Окт 2011 в 21:15
Интересная статья.
04 Окт 2011 в 21:24
Было интересно прочитать, спасибо.К
04 Окт 2011 в 21:34
Про тяжелую воду интересно Вы рассказали! А химию надо вспоминать!
04 Окт 2011 в 23:01
Мне статья понравилась. СПАСИБО.
06 Окт 2011 в 17:22
Химия — моя школьная страсть приятно почитать
Собраны интересные факты, спасибо!
12 Окт 2011 в 15:47
Да куда нас занесло,так мы изобретем что нибудь страшное.А если серьезно то статья очень интересная.Спасибо