Дейтерію є ізотопом водню виду, який представлений в вигляді D або 2 H. В доповнення, було дано назву важкого водню, так як її маса вдвічі більше , ніж протона. Ізотоп - це вид, який походить з того самого хімічного елемента, але масове число якого відрізняється від цього.
Ця відмінність обумовлена різницею кількості нейтронів, які вона має. Дейтерій вважається стабільним ізотопом і його можна знайти в природних сполуках водню, хоча у досить невеликій пропорції (менше 0,02%).
Враховуючи свої властивості, дуже подібні до властивостей звичайного водню, він може заміщати водень у всіх реакціях, в яких він бере участь, стаючи рівноцінними речовинами.
З цієї та інших причин цей ізотоп має велику кількість застосувань у різних галузях науки, стаючи одним із найважливіших.
Будова
Структура дейтерію складається в основному з ядром, що має протон і нейтрон, з атомною масою або масою приблизно 2014 г.
Подібним чином цей ізотоп зобов'язаний своїм відкриттям Гарольду К. Юрі, хіміку зі США, та його співробітникам Фердинанда Брікведе та Джорджу Мерфі в 1931 році.
На зображенні вище можна побачити порівняння між структурами ізотопів водню, які існують у формі протію (його найпоширенішого ізотопу), дейтерію та тритію, розташованих зліва направо.
Приготування дейтерію в чистому стані вперше було успішно здійснено в 1933 році, але з 1950-х років в твердій фазі використовується речовина, яка продемонструвала стійкість, звану дейтеридом літію (LiD), до замінюють дейтерій і тритій у великій кількості хімічних реакцій.
У цьому сенсі було вивчено чисельність цього ізотопу, і було помічено, що його частка у воді може дещо змінюватися, залежно від джерела, з якого береться проба.
Крім того, спектроскопічні дослідження визначили існування цього ізотопу на інших планетах цієї галактики.
Деякі факти про дейтерій
Як було сказано вище, принципова відмінність ізотопів водню (які є єдиними, що були названі по-різному) полягає в їх структурі, оскільки кількість протонів і нейтронів у виду надає йому хімічних властивостей.
З іншого боку, дейтерій, що існує всередині зоряних тіл, усувається з більшою швидкістю, ніж зароджується.
Крім того, вважається, що інші явища природи утворюють лише невелику її кількість, тому її виробництво продовжує викликати інтерес і сьогодні.
Аналогічно, ряд досліджень виявив, що переважна більшість атомів, що утворилися з цього виду, зародилися у Великому вибуху; це причина, чому його присутність помічається на великих планетах, таких як Юпітер.
Оскільки найпоширенішим способом отримання цього виду в природі є тоді, коли він поєднується з воднем у формі протиума, зв’язок, встановлений між часткою обох видів у різних галузях науки, продовжує викликати інтерес наукової спільноти. , наприклад, астрономія чи кліматологія.
Властивості
- це ізотоп, позбавлений радіоактивних характеристик; тобто досить стабільний характер.
- Він може бути використаний для заміни атома водню в хімічних реакціях.
- Цей вид проявляє іншу поведінку від звичайного водню в реакціях біохімічного характеру.
- При заміні обох атомів водню у воді отримують D 2 O, набуваючи назву важкої води.
- Водень, присутній в океані, який знаходиться у формі дейтерію, існує в пропорції 0,016% по відношенню до протиуму.
- У зірок цей ізотоп має тенденцію до швидкого злиття, що дає гелій.
- D 2 O - токсичний вид, хоча за своїми хімічними властивостями дуже подібний до властивостей H 2
- Коли атоми дейтерію піддаються процесу ядерного синтезу при високих температурах, виділяється велика кількість енергії.
- такі фізичні властивості, як температура кипіння, щільність, теплота випаровування, потрійна точка, серед інших, мають більш високі величини в молекулах дейтерію (D 2 ) , ніж у молекулах водню (H 2 ).
- Найпоширеніша форма, в якій він виявляється, пов'язана з атомом водню, що походить від дейтериду водню (HD).
Програми
Завдяки своїм властивостям дейтерій використовується в широкому спектрі застосувань, в яких бере участь водень. Деякі з цих застосувань описані нижче:
- У галузі біохімії він використовується в ізотопному маркуванні, який складається з "маркування" зразка вибраним ізотопом для простеження його через його проходження через конкретну систему.
- В ядерних реакторах, що здійснюють реакції синтезу, використовується для зменшення швидкості, з якою рухаються нейтрони, без високого поглинання цих, що представляє звичайний водень.
- У зоні ядерно-магнітного резонансу (ЯМР) розчинники на основі дейтерію використовуються для отримання зразків цього типу спектроскопії без наявності перешкод, які виникають при використанні гідрованих розчинників.
- У галузі біології макромолекули вивчаються за допомогою методів розсіювання нейтронів, де зразки, забезпечені дейтерієм, використовуються для істотного зменшення шуму в цих контрастних властивостях.
- У галузі фармакології використовується заміна водню дейтерієм завдяки кінетичному ізотопному ефекту, який утворюється, і дозволяє цим препаратам мати довший період напіввиведення.
Список літератури
- Britannica, E. (nd). Дейтерій. Відновлено з britannica.com
- Вікіпедія. (sf). Дейтерій. Отримано з en.wikipedia.org
- Чанг, Р. (2007). Хімія, дев'яте видання. Мексика: McGraw-Hill.
- Гіперфізика. (sf). Багаття дейтерію. Відновлюється від гіперфізики.phy-astr.gsu.edu
- ДумкаCo. (sf). Факти дейтерію. Отримано з thinkco.com