Kaj pravzaprav je težka voda? Če ste že slišali za ta izraz, vendar niste prepričani o njegovi naravi, je ta članek za vas. Obstaja nekaj razlik z navadno vodo (znano kot lahka voda) tako v lastnostih kot pri uporabi.
Zato vam bomo v tem članku povedali vse, kar morate vedeti o težka voda, njene značilnosti, uporaba in še veliko več.
Kaj je težka ali trda voda?
Kemični elementi imajo običajno več izotopov, kar kaže, da lahko posamezni element obstaja v več oblikah, odvisno od njegove notranje strukture. Ta pojav ponazarja vodik, ki ga najdemo v težki vodi.
Če upoštevamo strukturo vode, predstavljeno kot H2O, mislimo, če se tega zavedamo ali ne, na lahko vodo. Nasprotno, obstaja molekula z enako sestavo, v kateri vodik ni nadomeščen s svojim najpogostejšim izotopom, znanim kot protij, temveč s težjim izotopom elementa, imenovanim devterij.
Kakšne razlike izhajajo iz spreminjanja vodikovih izotopov v primerjavi lahke in težke vode?
Razlike med težko in lahko vodo
Vsaka sprememba, ki se pojavi na molekularni ravni v snovi, vključno z vodo, povzroči spremembe v njenih lastnostih in značilnostih. zato Vključitev devterija v H2O težke vode jo razlikuje od lahke vode.
Razlika, opažena na molekularni ravni, kaže, da lahka voda vsebuje proton in nima nevtronov v svojem jedru, medtem ko je težka voda sestavljena iz protona in dodatnega nevtrona. Ta razlika med obema izotopoma vodika je osnova za razvrstitev devterija kot težkega izotopa.
Težka voda ima večjo molekulsko maso v primerjavi z lahko vodo. Poleg tega ima večjo gostoto kot lahka voda. Težka voda ima tudi višjo stopnjo kislosti v primerjavi z lahko vodo.
Poleg prej omenjenih razlik v vsebini in lastnostih ne smemo spregledati razlik med porabo težke vode in porabe lahke ali običajne vode. Pravzaprav lahko zaužitje velikih količin težke vode povzroči opazne biokemične spremembe v telesu.
Ali je mogoče piti težko vodo?
Vprašanje o porabi težke vode se poraja zaradi njene prisotnosti v minimalnih količinah v vodi iz pipe, ki jo običajno uporabljamo.
Čeprav majhna količina morda ne predstavlja pomembnega tveganja, lahko zaužitje velikih količin težke vode povzroči celične spremembe, pripisati različni masi vodikovih atomov v primerjavi z lahko vodo.
Ena od posledic prekomernega vnosa težke vode je omotica, ki nastane zaradi sprememb gostote, ki jih povzroči v tekočini notranjega ušesa, predelu, kjer je organ za ravnotežje.
Zato je priporočljivo, da čeprav majhne količine običajno ne predstavljajo težav, je boljša možnost uživanje lahke vode namesto težke vode, išče vodo z največjo čistostjo. Vendar, katere korake je mogoče sprejeti, da zagotovimo, da voda iz pipe, ki jo dovajamo v naša bivališča, ne vsebuje nečistoč? Katere metode je mogoče uporabiti za odstranjevanje nečistoč in težkih kovin iz vode?
Čeprav je bilo dokazano, da je za pojav škodljivih učinkov potrebna znatna poraba težke vode, ostaja vprašanje, ki se ponavlja: kako lahko zagotovim, da so ravni težke vode, prisotne v mojem domu, v sprejemljivih mejah?
Pri uživanju vode iz pipe, Sami po sebi sprejemamo morebitne nečistoče ali škodljive snovi, ki so lahko prisotne v njegovi sestavi. Zato je najučinkovitejši način za zagotavljanje porabe vode iz pipe vrhunske kakovosti in čistosti vgradnja sistema reverzne osmoze.
Ti čistilni sistemi uporabljajo filtre, namenjene odstranjevanju onesnaževalcev, kot so apnenec in težke kovine, ki so lahko občasno prisotni v vodi iz pipe, čeprav niso značilni za vodo visoke kakovosti.
Uporaba težke vode
Videli smo že, da težke vode ni mogoče uživati v velikih količinah. Vendar ima veliko število uporab na industrijskem področju. Oglejmo si nekaj pomembnih uporab težke vode:
- Jedrski reaktorji uporabljajo težko vodo predvsem kot moderator in hladilno sredstvo.. Pomembna prednost težkovodnih reaktorjev je njihova zmožnost uporabe naravnega urana kot goriva, s čimer se izognejo dragemu procesu bogatenja urana.
- Poskusi sipanja nevtronov: Na področju fizike in biologije ima težka voda pomembno vlogo pri poskusih sipanja nevtronov. Z zamenjavo normalnih atomov vodika v spojini z devterijem lahko raziskovalci določijo strukturo in dinamiko te spojine.
- Izotopsko označevanje devterija se pogosto uporablja pri biološki poskusi za sledenje absorpcijskih in presnovnih poti snovi v celicah ali organizmih. Na področju kemije opazna razlika med vodikom in devterijem omogoča uporabo težke vode v NMR (jedrski magnetni resonanci).
- Spektroskopija in FTIR (infrardeča spektroskopija s Fourierovo transformacijo), ki olajša analizo in interpretacijo spektralnih podatkov.
- Proizvodnja devterija: Glavni vir devterija je težka voda, ki se uporablja v vojaškem kontekstu (kot sestavni del jedrskega orožja), industrijskih sektorjih (služi kot označevalno sredstvo na farmacevtskem področju) in znanstvenih raziskavah (zlasti v raziskavah, povezanih z izotopskim učinkom ).
Je težka voda škodljiva za vaše zdravje?
Malo je znanega o škodljivih učinkih težke vode na zdravje. Če upoštevamo, da je eden od vsakih 7.000 vodikovih atomov devterij in da je človeško telo sestavljeno iz 75 % vode, je najverjetneje že imate med 6 in 8 gramov težke vode v svojih žilah.
V teh količinah ne bi smelo biti nevarno, ker bi potem vsi pomrli. Vemo pa, da je vez med devterijem in kisikom v D2O nekoliko močnejša od vezi v H2O.
Vemo tudi, da številni kemični procesi, ki nas ohranjajo pri življenju, zahtevajo cepitev vode na vodik in kisik. Ker je za razgradnjo molekul D2O potrebno več energije, se lahko ti procesi upočasnijo ali popolnoma ustavijo in nas nekako ubijejo.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o tem, kaj je težka voda in kako se uporablja.