Ero sivun ”Raskas vesi” versioiden välillä
[katsottu versio] | [katsottu versio] |
IA (keskustelu | muokkaukset) p w |
|||
Rivi 19: | Rivi 19: | ||
Raskasta vettä on pieninä pitoisuuksina kaikissa luonnonvesissä. Teollisuuden tarpeisiin puhdistettua raskasta vettä voidaan tuottaa usealla eri menetelmällä, kuten [[tislaus|tislaamalla]] tavallista vettä tai nestemäistä vetyä sekä [[elektrolyysi]]n avulla: Yleisin on kuitenkin menetelmä, josta käytetään nimeä ''Chemical exchange''. Tämä menetelmä perustuu siihen, että vaikka saman alkuaineen eri isotoopit ovat kemiallisesti identtisiä, niiltä kuluu samojen reaktioiden läpikäymiseen eripituiset ajat. Ero reaktioajoissa on kääntäen verrannollinen atomin järjestyslukuun, ja on siten suurin juuri vedyn isotooppien välillä. Näin ollen luonnonvettä voidaan rikastaa raskaan veden suhteen altistamalla se reaktiolle, josta tavallinen vesi H<sub>2</sub>O suoriutuu raskasta vettä D<sub>2</sub>O nopeammin. |
Raskasta vettä on pieninä pitoisuuksina kaikissa luonnonvesissä. Teollisuuden tarpeisiin puhdistettua raskasta vettä voidaan tuottaa usealla eri menetelmällä, kuten [[tislaus|tislaamalla]] tavallista vettä tai nestemäistä vetyä sekä [[elektrolyysi]]n avulla: Yleisin on kuitenkin menetelmä, josta käytetään nimeä ''Chemical exchange''. Tämä menetelmä perustuu siihen, että vaikka saman alkuaineen eri isotoopit ovat kemiallisesti identtisiä, niiltä kuluu samojen reaktioiden läpikäymiseen eripituiset ajat. Ero reaktioajoissa on kääntäen verrannollinen atomin järjestyslukuun, ja on siten suurin juuri vedyn isotooppien välillä. Näin ollen luonnonvettä voidaan rikastaa raskaan veden suhteen altistamalla se reaktiolle, josta tavallinen vesi H<sub>2</sub>O suoriutuu raskasta vettä D<sub>2</sub>O nopeammin. |
||
Vettä, joka muodostuu vedyn raskaimmasta isotoopista, [[tritium|tritiumista]], kutsutaan joskus superraskaaksi vedeksi. Sitä esiintyy luonnossa hyvin vähän. Koska tritium on radioaktiivista, voidaan esimerkiksi vanhojen [[viini |
Vettä, joka muodostuu vedyn raskaimmasta isotoopista, [[tritium|tritiumista]], kutsutaan joskus [[Superraskas vesi|superraskaaksi vedeksi]]. Sitä esiintyy luonnossa hyvin vähän. Koska tritium on radioaktiivista, voidaan esimerkiksi vanhojen [[viini]]en ikä määrittää superraskaan veden pitoisuuden avulla samaan tapaan kuin muinaisjäännösten ikä [[radiohiiliajoitus|radiohiiliajoituksessa]]. |
||
== Ominaisuudet == |
== Ominaisuudet == |
Versio 30. joulukuuta 2013 kello 05.48
Raskas vesi | |
---|---|
[[Tiedosto:|275px|]] | |
Muut nimet | dideuteriumoksidi |
PubChem CID | |
Ominaisuudet | |
Molekyylikaava | D2O |
Moolimassa | 20,04 g/mol |
Ulkomuoto | Läpinäkyvä väritön neste |
Sulamispiste | 3,82 °C (276,97 K) |
Kiehumispiste | 101,4 °C, (374,55 K) |
Tiheys |
1,1056 g/mL, neste (20°C) 1,0177 g/cm3, kiinteä (sulamispisteessä) |
Raskas vesi on raskaan vedyn (deuterium) ja hapen yhdiste eli dideuteriumoksidi (D2O). Siinä tavallisen vesimolekyylin molemmat vetyatomit ovat isotooppia 2H, jolla on myös nimi deuterium. Raskasta vettä käytetään mm. hidastimena luonnonuraanilla toimivissa ydinreaktoreissa (tällaisia reaktoreita ovat raskasvesihidasteiset ydinreaktorit, kuten muun muassa kanadalainen CANDU).
Raskasta vettä on pieninä pitoisuuksina kaikissa luonnonvesissä. Teollisuuden tarpeisiin puhdistettua raskasta vettä voidaan tuottaa usealla eri menetelmällä, kuten tislaamalla tavallista vettä tai nestemäistä vetyä sekä elektrolyysin avulla: Yleisin on kuitenkin menetelmä, josta käytetään nimeä Chemical exchange. Tämä menetelmä perustuu siihen, että vaikka saman alkuaineen eri isotoopit ovat kemiallisesti identtisiä, niiltä kuluu samojen reaktioiden läpikäymiseen eripituiset ajat. Ero reaktioajoissa on kääntäen verrannollinen atomin järjestyslukuun, ja on siten suurin juuri vedyn isotooppien välillä. Näin ollen luonnonvettä voidaan rikastaa raskaan veden suhteen altistamalla se reaktiolle, josta tavallinen vesi H2O suoriutuu raskasta vettä D2O nopeammin.
Vettä, joka muodostuu vedyn raskaimmasta isotoopista, tritiumista, kutsutaan joskus superraskaaksi vedeksi. Sitä esiintyy luonnossa hyvin vähän. Koska tritium on radioaktiivista, voidaan esimerkiksi vanhojen viinien ikä määrittää superraskaan veden pitoisuuden avulla samaan tapaan kuin muinaisjäännösten ikä radiohiiliajoituksessa.
Ominaisuudet
Puhtaan raskaan veden useat ominaisuudet poikkeavat selvästi tavallisen veden ominaisuuksista kuten seuraava taulukko osoittaa. Puoliraskaalle vedelle, jossa vain toinen vetyatomi on deuteriumia, ei tällaisia ominaisuuksia voida ilmoittaa, koska sellaista ei ole voitu valmistaa puhtaana mainittavia määriä.
Ominaisuus | D2O (Raskas vesi) | H2O (Tavallinen vesi) |
---|---|---|
Sulamispiste (°C) | 3,82 | 0,0 |
Kiehumispiste (°C) | 101,4 | 99,974 |
Tiheys NTP-olosuhteissa (lämpötila 0 °C, paine 1013 hPa, kg/L) | 1,1056 | 0,9982 |
Lämpötila, jossa tiheys on suurin (°C) | 11,6 | 4,0 |
Viskositeetti (lämpötilassa 20 °C, mPa·s) | 1,25 | 1,005 |
Pintajännitys (lämpötilassa 25 °C, μJ) | 7,193 | 7,197 |
Muodostumislämpö (J/mol) | 6,343 | 6,012 |
Höyrystymislämpö (kJ/mol) | 45,485 | 44,024 |
pH (lämpötilassa 25 °C) | 7,41 (joskus "pD") | 7,00 |
Taitekerroin (lämpötilassa 20 °C, 0,5893 μm) [1] | 1,32844 | 1,33335 |
Vaarallinen elämälle
Raskas vesi, jonka ominaispaino on 1,11 on biologisesti kiintoisa. Tupakansiemenet eivät idä, jos niitä kastellaan raskaalla vedellä. Makean veden pikku eläimet kuolevat siinä nopeasti. Yksisoluiset kestävät paremmin, mutta kuolevat siinä kuitenkin lopulta. Hiiva käy raskaassa vedessä 9 kertaa hitaammin kuin tavallisessa vedessä. Useimmat entsyymit toimivat vain puolella tehollaan. [2]
Viitteet
- ↑ RefractiveIndex.INFO refractiveindex.info. Viitattu 30.7.2009.
- ↑ Suomen Kuvalehti 6/1935, E.O.E.