Mis täpselt on raske vesi? Kui olete sellest terminist kuulnud, kuid pole selle olemuses kindel, on see artikkel teie jaoks. Tavalise veega (tuntud kui kerge vesi) on mõningaid erinevusi nii omaduste kui ka kasutusviiside poolest.
Seetõttu räägime teile selles artiklis kõike, mida peate selle kohta teadma raske vesi, selle omadused, kasutusalad ja palju muud.
Mis on raske vesi või kare vesi?
Keemilistel elementidel on tavaliselt mitu isotoopi, mis näitab, et üks element võib sõltuvalt selle sisemisest struktuurist eksisteerida mitmel kujul. Seda nähtust illustreerib raskes vees leiduv vesinik.
Kui arvestada vee struktuuri, tähistatud kui H2O, peame silmas, kas me mõistame seda või mitte, heledat vett. Vastupidi, on olemas sama koostisega molekul, milles vesinik ei ole asendatud selle kõige tavalisema isotoobiga, mida tuntakse protiumina, vaid elemendi raskema isotoobiga, mida nimetatakse deuteeriumiks.
Millised erinevused tekivad vesiniku isotoopide muutumisel kerge ja raske vee võrdluses?
Raske ja kerge vee erinevused
Kõik muudatused, mis toimuvad aines, sealhulgas vees, molekulaarsel tasemel, põhjustavad muutusi selle omadustes ja omadustes. Seetõttu Deuteeriumi sisaldumine raske vee H2O-s eristab seda kergest veest.
Molekulaarsel tasemel täheldatud eristus näitab, et kerge vesi sisaldab prootonit ja selle tuumas puuduvad neutronid, samas kui raske vesi koosneb prootonist ja täiendavast neutronist. See erinevus kahe vesiniku isotoobi vahel on aluseks deuteeriumi klassifitseerimisel raskeks isotoobiks.
Raske vee molekulmass on suurem kui kerge vesi. Lisaks on sellel suurem tihedus kui kergel veel. Samuti on raske vee happesus kõrgem kui kerge vesi.
Lisaks eelmainitud sisu ja omaduste erinevustele ei tohiks tähelepanuta jätta ka raske vee tarbimise erinevusi kerge või tavalise vee tarbimise vahel. Tegelikult võib märkimisväärse koguse raske vee allaneelamine põhjustada kehas märkimisväärseid biokeemilisi muutusi.
Kas on võimalik tarbida rasket vett?
Raske vee tarbimise küsimus tuleneb selle sisaldusest minimaalses koguses kraanivees, mida me tavaliselt kasutame.
Kuigi väike kogus ei pruugi põhjustada olulisi riske, võib suure koguse raske vee allaneelamine põhjustada rakulisi muutusi, tingitud vesinikuaatomite erinevast massist võrreldes kerge veega.
Raske vee liigtarbimise üheks tagajärjeks on pearinglus, mis tuleneb tiheduse muutustest, mida see põhjustab sisekõrva vedelikus, kus asub tasakaaluorgan.
Seetõttu on soovitatav, et kuigi väikesed kogused tavaliselt probleeme ei tekita, on eelistatud valik raske vee asemel lahjat vett, otsib maksimaalse puhtusega vett. Milliseid samme saab aga ette võtta, et meie eluruumidesse tarnitav kraanivesi oleks lisanditeta? Milliseid meetodeid saab kasutada lisandite ja raskmetallide eemaldamiseks veest?
Kuigi on näidatud, et kahjulike mõjude ilmnemiseks on vaja märkimisväärset raske vee tarbimist, jääb korduvaks küsimuseks: kuidas tagada, et raske vee tase minu kodus on vastuvõetavates piirides?
Kui tarbite kraanivett, Me aktsepteerime kõiki võimalikke lisandeid või kahjulikke aineid, mis võivad selle koostises esineda. Sellest tulenevalt on kõige tõhusam meetod kvaliteetse ja puhtusega kraanivee tarbimise tagamiseks pöördosmoosisüsteemi paigaldamine.
Nendes puhastussüsteemides kasutatakse filtreid, mis on loodud eemaldama saasteaineid, nagu lubi ja raskmetallid, mis ei ole kvaliteetsele veele iseloomulikud, kuid võivad aeg-ajalt esineda kraanivees.
Raske vee kasutamine
Oleme juba näinud, et rasket vett ei saa suurtes kogustes tarbida. Siiski on sellel palju kasutusalasid tööstuses. Vaatame mõningaid raske vee märkimisväärseid kasutusviise:
- Tuumareaktorid kasutavad rasket vett peamiselt moderaatori ja jahutusvedelikuna.. Raskeveereaktorite oluliseks eeliseks on nende võime kasutada kütusena looduslikku uraani, vältides nii kulukat uraani rikastamise protsessi.
- Neutronite hajumise katsed: Füüsika ja bioloogia valdkonnas mängib raske vesi neutronite hajumise katsetes olulist rolli. Asendades deuteeriumi normaalsete vesinikuaatomitega ühendis, saavad teadlased määrata selle ühendi struktuuri ja dünaamika.
- Deuteeriumi isotoopmärgistust kasutatakse sageli bioloogilised katsed ainete imendumise ja metaboolsete radade jälgimiseks rakkudes või organismides. Keemia valdkonnas võimaldab märkimisväärne erinevus vesiniku ja deuteeriumi vahel kasutada rasket vett NMR-is (tuumamagnetresonants).
- Spektroskoopia ja FTIR (Fourier' teisenduse infrapunaspektroskoopia), mis hõlbustab spektraalandmete analüüsi ja tõlgendamist.
- Deuteeriumi tootmine: Deuteeriumi peamine allikas on raske vesi, mida kasutatakse sõjalises kontekstis (tuumarelvade komponendina), tööstussektorites (farmaatsiavaldkonnas märgistusainena) ja teadusuuringutes (eriti isotoopefektiga seotud uuringutes). ).
Kas raske vesi on teie tervisele kahjulik?
Raske vee kahjulikest tervisemõjudest teatakse vähe. Arvestades, et iga 7.000 vesinikuaatomi kohta on üks deuteerium ja inimkeha koosneb 75% ulatuses veest, on kõige tõenäolisem, et see veenides on 6–8 grammi rasket vett.
Nendes kogustes ei tohiks see ohtlik olla, sest siis me kõik sureksime. Mida me teame, on see, et deuteeriumi ja hapniku vahel D2O-s moodustunud side on mõnevõrra tugevam kui side H2O-s.
Teame ka, et paljud keemilised protsessid, mis meid elus hoiavad, nõuavad vee jagamist vesinikuks ja hapnikuks. Kuna D2O molekulide lagundamiseks on vaja rohkem energiat, võivad need protsessid aeglustada või täielikult peatuda, mis meid kuidagi tapab.
Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada, mis on raske vesi ja selle kasutusalad.