На деутерия е изотоп на вида водород, което е представено като D или 2 Н. В допълнение, е дадено наименованието на тежкото водород, защото неговата маса е два пъти тази на протона. Изотоп е вид, който произлиза от един и същ химичен елемент, но чието масово число е различно от това.
Това разграничение се дължи на разликата в броя на неутроните, които има. Деутерият се счита за стабилен изотоп и може да се намери в естествено срещащи се водородни съединения, макар и в доста малка част (по-малко от 0,02%).
Предвид свойствата му, които са много сходни с тези на обикновения водород, той може да замести водорода във всички реакции, в които участва, превръщайки се в еквивалентни вещества.
По тази и други причини този изотоп има голям брой приложения в различни области на науката, превръщайки се в едно от най-важните.
структура
Структурата на деутерия се състои главно от ядро, което има протон и неутрон, с атомно тегло или маса приблизително 2014 g.
По подобен начин този изотоп дължи откритието си на Харолд Ури, химик от САЩ, и неговите сътрудници Фердинанд Брикведе и Джордж Мърфи през 1931 година.
В горното изображение можете да видите сравнението между структурите на водородните изотопи, което съществува под формата на протеум (най-богатият му изотоп), деутерий и тритий, подредени отляво надясно.
Приготвянето на деутерий в чисто състояние е проведено успешно за първи път през 1933 г., но от 50-те години се използва вещество в твърда фаза, което демонстрира стабилност, наречена литиев деутерид (LiD), за да заместват деутерий и тритий в голям брой химични реакции.
В този смисъл, изобилието на този изотоп е проучено и беше наблюдавано, че неговото съотношение във вода може да варира леко, в зависимост от източника, от който е взета пробата.
В допълнение, спектроскопичните изследвания са определили съществуването на този изотоп на други планети в тази галактика.
Някои факти за деутерия
Както бе споменато по-горе, фундаменталната разлика между водородните изотопи (които са единствените, които са именувани по различни начини) се крие в тяхната структура, тъй като броят на протоните и неутроните в един вид му придава неговите химични свойства.
От друга страна, деутерият, съществуващ вътре в звездните тела, се елиминира с по-голяма скорост, отколкото е възникнал.
Освен това се счита, че други явления на природата формират само малко количество от нея, така че производството й продължава да поражда интерес и днес.
По същия начин, поредица от изследвания разкриха, че огромното мнозинство от атомите, които са се образували от този вид, произхождат от Големия взрив; това е причината нейното присъствие да се забележи на големи планети като Юпитер.
Тъй като най-разпространеният начин за получаване на този вид в природата е, когато той се комбинира с водород под формата на противоум, връзката, установена между съотношението на двата вида в различни области на науката, продължава да буди интереса на научната общност., като астрономия или климатология.
Имоти
- Това е изотоп, лишен от радиоактивни характеристики; тоест, той е доста стабилен по своята същност.
- Може да се използва за заместване на водородния атом при химични реакции.
- Този вид проявява различно поведение от обикновения водород в реакции от биохимичен характер.
- Когато два водородни атоми са заместени във вода, D 2 О се получава, придобиване на името на тежка вода.
- Водородът, присъстващ в океана, който е под формата на деутерий, съществува в съотношение 0,016% спрямо протеума.
- При звездите този изотоп има тенденция да се слива бързо, за да доведе до хелий.
- D 2 O е токсичен вид, въпреки че химичните му свойства са много сходни с тези на H 2
- Когато деутериевите атоми са подложени на процеса на ядрен синтез при високи температури, се отделят големи количества енергия.
- Физични свойства като точка на кипене, плътност, топлина на изпарение, тройна точка, между другото, имат по-високи величини в деутерий (D 2) молекули в сравнение с водород (Н 2) молекули.
- Най-често срещаната форма, в която се намира, е свързана с водороден атом, с произход водороден деутерид (HD).
Приложения
Поради свойствата си, деутерият се използва в голямо разнообразие от приложения, в които участва водородът. Някои от тези приложения са описани по-долу:
- В областта на биохимията се използва при изотопно маркиране, което се състои в „маркиране“ на проба с избрания изотоп, за да се проследи през преминаването й през определена система.
- В ядрените реактори, които извършват реакции на синтез, се използва за намаляване на скоростта, с която се движат неутроните, без високата абсорбция на тези, които обикновеният водород представя.
- В областта на ядрено-магнитен резонанс (ЯМР) се използват разтворители на базата на деутерий за получаване на проби от този тип спектроскопия без наличието на смущения, които се появяват при използване на хидрогенирани разтворители.
- В областта на биологията макромолекулите се изучават чрез техники на разсейване на неутрони, при които пробите, снабдени с деутерий, се използват за значително намаляване на шума при тези контрастни свойства.
- В областта на фармакологията се използва заместване на водорода с деутерий поради кинетичния изотопен ефект, който се генерира и позволява на тези лекарства да имат по-дълъг полуживот.
Препратки
- Britannica, E. (nd). Деутерий. Възстановени от britannica.com
- Wikipedia. (SF). Деутерий. Извлечено от en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Химия, Девето издание. Мексико: McGraw-Hill.
- Hyperphysics. (SF). Изобилие от деутерий. Възстановен от hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
- ThoughtCo. (SF). Деутериеви факти. Извлечено от thinkco.com