Δευτέρα, 23 Μαρτίου 2015

Παγωμένο βαρύ νερό.


Πάνω: Κανονικός πάγος σε νερό
Κάτω: Πάγος από βαρύ ύδωρ
σε νερό

Το βαρύ ύδωρ είναι νερό που αντί για δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου, έχει δύο άτομα ενός ισότοπου του υδρογόνου, του δευτερίου, και ένα άτομο οξυγόνου. Λέγεται αλλιώς οξείδιο του δευτερίου και ο χημικός του τύπος είναι D2O, ή και 2H2O.

Το βαρύ ύδωρ είναι υγρό, άχρωμο και άοσμο και βρίσκεται αναμειγμένο με το κοινό νερό σε αναλογία 1 προς 6.760 μέρη νερού. Έχει σημείο βρασμού
101,4 oC, σημείο πήξης 3,8 oC. Επίσης η πυκνότητά του είναι μεγαλύτερη από εκείνη του κοινού νερού έχοντας μοριακό βάρος 20.
Λαμβάνεται από το κοινό νερό με ηλεκτρόλυση.
Το αέριο που παράγεται στην κάθοδο κατά την ηλεκτρόλυση είναι ελαφρό υδρογόνο ενώ το νερό που παραμένει στη συσκευή είναι περισσότερο εμπλουτισμένο με D2O. Αν η ηλεκτρόλυση παραταθεί με εκατοντάδες λίτρα νερού μέχρι που να μείνουν στη συσκευή κάποια κυβικά εκατοστά υγρού υπολείμματος πρακτικά αυτό θα είναι βαρύ ύδωρ. Για πρώτη φορά παρασκευάστηκε από τον καθηγητή Τέυλορ, σύμφωνα με τον οποίο 5.000 μέρη κοινού νερού περιέχουν ένα μέρος οξειδίου του δευτερίου που όμως δεν ήταν ακριβές.

Μετά από διάφορα πειράματα που έχουν γίνει, διαπιστώθηκε ότι το βαρύ ύδωρ επηρεάζει την ανάπτυξη των ζωικών οργανισμών μέσα σ'αυτό, μόνο ως προς το ότι επιβραδύνει το ρυθμό της. Οι ίδιοι οργανισμοί δηλαδή αναπτύσσονται με μεγαλύτερη ταχύτητα μέσα στο κοινό νερό παρά μέσα στο βαρύ ύδωρ.

Λόγω της σπουδαίας ιδιότητας που έχει το βαρύ ύδωρ να μειώνει την ενέργεια των νετρονίων, σήμερα η παραγωγή του έχει μεταφερθεί σε βιομηχανική κλίμακα όπου και χρησιμοποιείται κυρίως στους πυρηνικούς αντιδραστήρες ως επιβραδυντής. Για το λόγο αυτό η σε μεγάλες ποσότητες διακίνησή του είναι ελεγχόμενη, σε αντίθεση με μικροποσότητες που χρησιμοποιούνται ευρύτατα στα εργαστήρια ως ιχνηθέτης στη παρακολούθηση του μηχανισμού διαφόρων χημικών ή και βιοχημικών φαινομένων.
Περισσότερα ...




Επίδειξη των φυσικών ιδιοτήτων του παγωμένου παγωμένου νερού (βαρύ ύδωρ) σε σύγκριση με το κανονικό παγωμένο νερό.Το βαρύ παγωμένο νερό προστίθεται σε ένα ποτήρι κανονικό νερό και βυθίζεται.
Κανονική το παγωμένο νερό επιπλέει στο κανονικό νερό. 
Το βαρύ ύδωρ είναι το νερό στο οποίο τα άτομα υδρογόνου έχουν αντικατασταθεί από τα ισότοπα άτομα δευτερίου, το οποίο περιέχει ένα νετρόνιο και πρωτόνιο στον πυρήνα του. 
Αυτό έχει ως συνέπεια η μάζα του ατόμου του υδρογόνου να είναι διπλάσια από την μάζα ενός φυσιολογικού ατόμου υδρογόνου. Κατά συνέπεια η σχετική μοριακή μάζα του βαρέος ύδατος είναι περίπου 20, αντί για 18, μονάδες ατομικής μάζας. 
Η κρυσταλλική δομή του πάγου είναι σχεδόν πανομοιότυπη στα δύο είδη, αλλά η πρόσθετη μάζα στο βαρύ ύδωρ διασφαλίζει ότι ο πάγος είναι ελαφρώς πυκνότερο από το κανονικό υγρό νερό.

Δημοσίευση σχολίου