Четверг, 23 ноября 2017

Чистая вода

    Чистая вода в бытовом понимании ассоциируется прежде всего с прозрачной водой, не содержащей опасных примесей.На этой странице речь пойдет про чистую воду не с бытовой, а с химической точки зрения. В абсолютно чистом виде вода в природе не встречается. Не удалось ее получить также в лабораторных условиях. Будучи универсальным растворителем вода любой чистоты всегда содержит в себе хотя бы небольшие концентрации различных примесей. Люди, которые хоть немного знакомы с основами химии, говоря про воду имеют ввиду химическое соединение, описываемое формулой H2O. Но водород, который содержится в молекуле воды может быть представлен двумя изотопами, дейтерием и тритием. Про химические соединения, которые также совершенно правомерно называются водой, но имеют иные свойства, читайте далее.

Легкая вода

   В состав молекулы легкой воды (Н2О)  входят атомы самого легкого изотопа водорода – протия (1Н). Именно поэтому ее  иногда называют протиевой. Молекула самой легкой воды содержит изотоп кислорода  16О. Практически вся вода, с которой мы имеем дело в повседневной жизни (более чем на 99 %),  является легкой  с указанным изотопным составом.  Существуют еще два природных изотопа кислорода  17О  и  18О. В природных водах в среднем на каждые 10 000 атомов изотопа  16О  приходится 4 атома  изотопа  17О    и 20  атомов изотопа  18О. Относительно низкая концентрация воды с более тяжелыми изотопами кислорода практически не сказывается на физико-химических свойствах природной воды.

Тяжелая вода

   Тяжелая вода в чистом виде  выделена в 1933 году. В молекулу тяжелой воды входят не атомы легкого водорода – протия (1Н), а изотоп водорода  - дейтерий (2D)., атом которого на  единицу атомного веса тяжелее  протия. Таким образом, молекулярный вес тяжелой воды на 2 единицы больше легкой воды. Это сказывается на ее свойствах. Тяжелая вода по сравнению с легкой водой более плотная  (1,1042 г/см³) и вязкая (0,00125 Па·с). Для легкой воды  эти величины соответственно   0,9982 г/см³ и   0,00101 Па·с. Кипит при температуре 101,42 оС  и замерзает при +3,8 оС. Содержание тяжелой воды D2O в природе составляет миллионные доли процента. Преобладает  разновидность тяжелой воды  НDO. В природных водах в среднем на  одну молекулу НDO приходится 3200 молекул легкой воды.  В Мировом океане содержится около 1015 тонн тяжелой воды НDO.

Подробнее: Тяжелая вода

Сверхтяжелая вода

     Сверхтяжелая вода (тритиевая) Т2О выпадает на землю в составе осадков. Тритий образуется в высоких слоях атмосферы, являясь одним из продуктов бомбардировки атомов азота нейтронами космического излучения. Во всей гидросфере земли, содержащей около 1,4 1019  тонн  воды,  сверхтяжелой воды  насчитывается всего  около 20 кг. Сверхтяжелая вода кипит при температуре 104 оС, замерзает при + 9 оС, имеет плотность 1,33 г/см3. Поскольку тритий радиоактивен, тритиевая вода обладает высокой радиотоксичностью.