Содержание
Особенности жидкости
В ее составе находится дейтерий, более тяжелый изотоп водорода. Благодаря такому изменению, вода принимает структуру D2O.
Еще одним свойством является предотвращение размножения бактерий и микроорганизмов, что существенно сказывается на чистоте жидкости.
Данный факт позволяет употреблять жидкость в медицинских целях, но в малых дозах, для предотвращения раковых заболеваний.
Физические характеристики
Рассмотрим различные характеристики.
Цвет, запах, вкус
Тяжелая вода по своей прозрачности не отличается от обычной. На степень ее прозрачности также влияют различные примеси. В естественных условиях, такая вода не имеет цвета, но может отличаться по уровню прозрачности, в зависимости от количества растворенных в ней примесей, насыщения живыми организмами и бактериями.
Запаха такая вода также не имеет, если является чистой. По данному свойству она также не отличается от легкой структуры, имея зависимость от примесей, растворенных элементов, подвержена тухлости.
Температура кипения и замерзания
Температура кипения составляет 101,7 градусов, а замерзает тяжелая вода при 3,8 градусах. Отличие небольшое, но оно прямо указывает на то, что дейтерий тяжелее протия, который является более легким изотопом водорода, составляющим молекулярную структуру обычной (легкой) воды.
Плотность
Плотность, при 25 градусах Цельсия, составляет 1,1042 г/см3 против 0,9 г/см3 легкого состава.
Именно более высокая плотность способствует снижению свойства поглощать нейтроны, замедляет различного рода реакции.
Такая разница приемлема только для специально обогащенной жидкости. В естественных условиях концентрация атомов дейтерия составляет всего 1 к 7600 атомам протия.
Молярная масса
Молярная масса тяжелого состава 20,04 г/моль, что гораздо тяжелее легкой структуры 18,01 г/моль. Молекулярные массы этих жидкостей равны молярным. Тяжелая вода немногим тяжелее обычной, за счет веса молекулы дейтерия (атомная масса 2), относительно протия (атомная масса 1).
Вязкость
За счет увеличения веса, увеличивается и динамическая вязкость состава. Единицей измерения этого параметра является сантипуаз (сП). У тяжелой воды он составляет 1,2 П, против 1 П легкого состава. Этот параметр также учитывается при условии направленного обогащения воды атомами дейтерия.
Растворимость
В обычной воде обладает неограниченной растворимостью, при контакте с эфиром наблюдается замедление растворимости. Также растворима в этаноле. На данную характеристику дополнительно влияет вес состава.
Сравнение H2O (легкой) и D2O
Ниже приведена более подробная таблица отличий двух составов воды по свойствам:
| Свойства | D2O тяжелая вода | H2O легкая вода |
| Молярная масса | 20,04 г/моль | 18,01 г/моль |
| Плотность | 1,1042 г/см³ | 0,9 г/см |
| Вязкость динамическая | 0,00125 Па | 0,0008 Па |
| Плавление °С | 3,8 | 0,0 |
| Кипение °С | 101,4 | 99,9 |
| Давление критическое | 21,4 МПа | 22,06 МПа |
| Теплоемкость | 4,105 Дж/кг | 4,18 Дж/кг |
| Натяжение поверхности | 71,87 дин/см | 71,98 дин/см |
| Энтальпия | -294,6 кДж/моль | 419 кДж/моль |
| Энтропия | 75,9 Дж/моль | 48 Дж/моль |
| Ph | 7,4 | 7 |
Как видно из таблицы, тяжелая вода по многим характеристикам превосходит более «легкий вариант». Причиной тому является превосходство в весе молекул дейтерия.
Видео по теме статьи
О свойствах тяжелой воды расскажет видео:
Заключение
Свойства тяжелой вода делают ее полезной в промышленности, особенно в ядерной физике. На основе этого вещества разрабатывается совершенно новый вид энергии – термоядерный синтез.
В быту мы также часто встречаем тяжелую воду, так как она нередко является частью обычной питьевой воды. Например, именно из тяжелой воды образуется самая верхняя ледяная корка при замерзании, так как температура плавления этой жидкости составляет 3,8 градуса.
