Физические свойства какой воды значительно отличаются от обычной воды
Все слышали о воде или H2O, но гораздо меньше людей знают о «тяжелой воде». Чем она отличается от обычной и что будет, если ее выпить? Об этом в нашей статье.
Коллаж картины Алексея Венецианова «Встреча у колодца».
Что такое тяжелая вода?
Чтобы разгадать тайну тяжелой воды, нужно сначала понять, что такое изотопы.
Изотопы (от др.-греч. — «равный», «одинаковый», и — «место») — разновидности атомов (и ядер) какого-либо химического элемента, которые имеют одинаковый атомный (порядковый) номер, но при этом разные массовые числа
Энциклопедия «Британника»
Водород имеет следующие изотопы.
Изотопы водорода: протий, дейтерий и тритий.
Дейтерий — это изотоп водорода, который содержит на один нейтрон больше, чем обычный атом этого элемента. Из-за этого дополнительного нейтрона в каждом атоме дейтерия, его масса практически вдвое больше массы атома обычного водорода.
Также как и молекула воды (H2O), молекула тяжелой воды или оксид дейтерия (D2O) имеет два атома, связанных с одним атомом кислорода. Вместо обычных атомов водорода тяжелая вода содержит атомы дейтерия.
Тяжелая вода
Как и обычная вода, тяжелая вода — это жидкость без цвета и запаха. Более того, дейтерий является стабильным изотопом. Это означает, что тяжелая вода не радиоактивна. Молярная масса тяжелой воды 20 г/моль, а вода имеет молярную массу 18 г/моль, из-за этого тяжелая вода более плотная. В твердом состоянии кубик льда оксида дейтерия D2O будет тонуть в воде, а не плавать.
Кубики льда тяжелой воды будут тонуть. Источник изображения: depositphotos.com
В природе тяжелая вода встречается редко. Соотношение тяжелой и обычной воды составляет где-то 1: 20 000 000 молекул.
Какая польза от тяжелой воды?
Тяжелая вода используется в ядерных реакторах. В этих реакторах нейтроны движутся с невероятной скоростью и должны быть замедлены. Замедленное движение нейтронов в реакторе обеспечивает эффективное протекание реакции. Тяжелая вода выступает в качестве замедлителя нейтронов в этой реакции.
Тяжелая вода также может быть использована в качестве индикатора. Изотопный индикатор — это любой атом, который может быть идентифицирован при добавлении в другую смесь. Такой атом позволяет ученым «отслеживать» изменения в смеси.
Что будет если выпить тяжелую воду?
Если вы выпьете небольшое количество тяжелой воды, то это никак не повлияет на вас. Тяжелая вода имеет сладковатый привкус.
Даже выпив несколько стаканов D2O вы не отравитесь, потому что дейтерий не радиоактивен, зато вы можете почувствовать дискомфорт из-за изменения плотности жидкости.
Стакан тяжелой воды? :). Источник изображения: fotosearch.ae
Также вы, вероятно, ощутите небольшое изменение давления жидкости в ваших ушах. Тем не менее, это количество не должно причинить серьезного вреда вашему организму, Через несколько дней весь дейтерий будет выведен из вашего тела.
Однако, если вы будете постоянно пить тяжелую воду (что маловероятно, поскольку, вы вряд ли сможете раздобыть тяжелую воду в таких объемах), то это будет очень вредно для вашего здоровья.
Потребление избыточного количества D2O может привести к летальному исходу. Источник изображения: e-wiki.org
Большая масса атомов дейтерия по сравнению с атомами водорода повлияет на химические реакции, которые происходят в организме. Более тяжелые молекулы D2O будут замедлять естественные химические реакции, которые регулярно происходят в теле человека. Если количество тяжелой воды достигнет 20% от общего количества воды в вашем организме, то это может привести к летальному исходу. Некоторые виды тяжелой воды, например, с атомами трития вместо дейтерия более опасны -тритий тяжелее и, что более важно, радиоактивен. Любое употребление таких жидкостей приведет к телесным повреждениям и может повлиять на целостность ДНК человека.
К счастью, мы крайне редко слышим о передозировке людей тяжелой водой, главным образом, потому что получение D2O весьма дорого и трудоемко. Используя электролиз, можно получить чистую тяжелую воду, но большинство людей не имеют доступа к такому оборудованию. Покупка D2O также обходится очень недешево, стоимость оксида дейтерия более 100 долларов за 100 гр.
Если вам понравилась статья, то поставьте лайк и подпишитесь на канал Научпоп. Наука для всех. Оставайтесь с нами, друзья! Впереди ждёт много интересного!
В этом материале мы кратко расскажем про «Тяжелую воду», или как еще ее называют — оксид дейтерия. Этот вид воды был открыт в 1932 году известным ученым Гарольдом Юри.
Многие из нас слышали про существование «тяжелой воды», но мало кто знает, почему она называется тяжелой и то, что « тяжелая вода» присутствует в небольших количествах практически во всех обычных водах.
«Тяжелая вода» действительно является «тяжелой» по отношению к обычной воде, поскольку содержит вместо «легкого водорода» 1H тяжелый изотоп 2H или дейтерий (D), вследствие чего ее удельная масса на 10% больше чем у обычной. Химическая формула тяжелой воды — D2O или 2H2O (2H2O).
Предлагаю обратиться к первоисточникам и ознакомиться с точными формулировками «тяжелой воды», данными в словарях и справочниках.
Тяжелая вода (Heavy water) оксид дейтерия, D2О — по сравнению с обычной имеет значительно лучшие ядерно-физические свойства. Она почти не поглощает тепловых нейтронов, поэтому является лучшим замедлителем. Применение тяжелой воды в качестве замедлителя позволяет использовать в качестве топлива природный уран; уменьшается первоначальная загрузка топлива и ежегодное его потребление. Однако стоимость тяжелой воды очень высока.
ТЯЖЕЛАЯ вода — D2О, изотопная разновидность воды, в молекулах которой атомы водорода заменены атомами дейтерия. Плотность 1,104 г/см³ (3,98 .С), tпл 3,813 .С, tкип 101,43 .С. Соотношение в природных водах Н:D в среднем 6900:1. На организмы действует угнетающе, в больших дозах вызывает их гибель. Замедлитель нейтронов и теплоноситель в ядерных реакторах, изотопный индикатор, растворитель; используется для получения дейтерия. Существуют также сверхтяжелая вода Т2О (Т — тритий) и тяжелокислородная вода, молекулы которой вместо атомов 16О содержат атомы 17О и 18О.
ТЯЖЕЛАЯ ВОДА (оксид дейтерия, D2O), вода, в которой атомы водорода замещены ДЕЙТЕРИЕМ (изотоп ВОДОРОДА с ОТНОСИТЕЛЬНОЙ АТОМНОЙ МАССОЙ, примерно равной 2, в то время как у обычного водорода относительная атомная масса равна примерно 1. Встречается в малых концентрациях в воде, из которой ее получают ЭЛЕКТРОЛИЗОМ. Тяжелая вода используется как ЗАМЕДЛИТЕЛЬ в некоторых АТОМНЫХ РЕАКТОРАХ.
****
Где применяется тяжелая вода
Интересным является тот факт, что ученые, открывшие тяжелую воду, отнеслись к ней как к научному казусу и не увидели больших возможностей в ее применении, впрочем, следует заметить, что такая ситуация, с научными открытиями, не является одиночной. И лишь спустя некоторое время, совершенно другими исследователями, был открыт ее научный и промышленный потенциал.
«Тяжелая вода» применяется:
В ядерных технологиях;
В ядерных реакторах, для торможения нейтронов и в качестве теплоносителя;
В качестве изотопного индикатора в химии, физике, биологии и гидрологии;
Как детектор некоторых элементарных частиц;
Вполне вероятно, что в ближайшем будущем «тяжелая вода» станет новым источником Энергии — изучается возможность использования дейтерия (D или 2H) как топлива для управляемого термоядерного синтеза.
В продолжение темы, важно отметить, что существуют также и другие виды тяжелой воды — Полутяжелая вода, Сверхтяжелая и Тяжёлокислородные изотопные модификации воды, с которыми вы можете ознакомиться самостоятельно или в следующих наших публикациях.
Тяжелая вода и жизнь
Тяжелая вода, в отличие от H2O, угнетает все живое.
Часто ее называют – Мертвой водой.
В ее присутствии все биологические процессы, как минимум, замедляются. В том числе, например, замедляется или прекращается размножение микробов и бактерий.
— Как уже говорилось выше, «тяжелая вода» содержится во всех обычных водах, с которыми человек, вольно или невольно, соприкасается в жизни – в речных водах, морских, озерных, грунтовых, атмосферных осадках … Интересно отметить, что например, дождь содержит тяжелой воды заметно больше чем снег.
Некоторые исследователи полагают, что употребление избыточного количества «тяжелой воды» способствует старению, а регулярное превышение нормы приводит к тяжелым заболеваниям. Поэтому контроль уровня «тяжелых вод» является жизненно важным. Необходимо знать, что механические фильтры не очищают воду от «тяжелой воды».
Это особо важно учитывать при использовании фильтров обратного осмоса и в первую очередь при опреснении морской воды, поскольку уровень «тяжелой воды» в морской воде, как правило, превышает норму.
— Известны случаи, когда целые регионы стали жертвами «незнания» этого факта. Люди, проживавшие в этих регионах, регулярно использовали опресненную методом обратного осмоса морскую воду, вследствие чего многие жители заболели тяжелыми болезнями.
Один из методов уменьшения концентрации тяжелой воды в питьевой воде, мы рассматривали в статье
Понимая, что в природе нет ничего лишнего, можем утверждать, что тяжелая вода требует от нас особого адекватного отношения, внимания и дальнейшего изучения. Ее потенциал, как говорится, «налицо» и вероятно будет реализован в будущем и возможно в ближайшем.
По материалам — О. В. Мосин «Все о дейтерии и тяжелой воде».
PS
По сказочной легенде «мертвая вода» заживляет раны … если тяжелая вода убивает микробы и бактерии, а это вероятно способствует заживлению ран … то возможно тяжелая вода действительно является прототипом мертвой воды …
****
Благодарю вас что прочли столь длительное вступление.
Водо_Род (всего два слова, Вода и Род)
Ну или еще вот на вражеском языке:
«Oxy»Gen» — (Кисло_Род) ну а слово «GEN» (ген, генетика видимо просто совпадение) точное такое же совпадение как и слово «Творение» в Библейском (сотни раз переписанном повествовании)
«Творение» к примеру по Анг. звучит так: «Genesis» и снова «ГЕН» (Генетика)
Так что начнем собирать пазлы.
Слово КИСЛОРОД:
Слово кислород (именовался в начале XIX века ещё «кислотвором») своим появлением в русском языке до какой-то степени обязано М. В. Ломоносову, который ввёл в употребление, наряду с другими неологизмами, слово «кислота»; таким образом слово «кислород», в свою очередь, явилось калькой термина «оксиген» (фр. oxygène), …Ну или по латински: Oxygenium
Название этого газообразного химического элемента было образовано способом кальки с латинского oxygenium, где оху означает кислый, a genium является производным от genus – «род».
****
«Genesis» — (греч. Γένεσις, Γένεση) зарождение возникновение, синтез, происхождение, Генезис в Энциклопедическом словаре:
Генезис — (генез) — происхождение, возникновение; в широком смысле — моментзарождения и последующий процесс развития, приведший к определенномусостоянию, виду, явлению.
Ген —
Водород —
Кислый —
Род —
Творение —
Вы понимаете о чем это я ?
«Генезис» («Genesis») — акт творения на основе генетики c использованием водорода кислорода и кислот (аминокислоты) + белки и …
— Полагаю что НАС (людей) создали. Мы есть генетические организмы сотворенные (неизвестно кем) Библейские адепты в один голос твердят — ЭТО БОГ.
— Ну пусть будет БОГ (в вашем понимании на основе знаний из Библии) пусть он и будет, по сути это ничего не меняет (как МЫ (не разделяющие библейскую ложь) или ВЫ (адепты Библии) называете Создателя или Создателей. Им по крайней мере, точно до лампочки.
Но что самое главное, так это корнесловы. И очень даже хорошо что ОНИ дошли до наших времен. Не ошибусь ежель заявлю что множество слов и их корней попросту изъяли (стерли, убрали) — ибо в них таки была подсказка.
(Если вам не нравится, то не читайте) я просто рассуждаю и изучаю мир в котором живу, при этом мысли свои тут вот на КОНТе записываю для искателей…
****
Да, а Дейтерий то причем тут? (Он упомянут в статье не просто так ведь)
Все дело в том что если на самом деле сократить наличие дейтерия на планете Земля, то вся буквально вся «биология» расцветет в 6-7 раз, а может быть и в разы больше.
Наличие дейтерия на Земле, точнее в океанах и морях и его концентрация — как некий тормоз, ну или можно назвать ЭТО — контроль за размножением биокультур, биосферы и человека в том числе.
Да уж!
Хороший слушайте тормоз.. (только вот чей он?) Контролеры хреновы…
Влияние тяжелой воды на биологические объекты чудовищное. Присутствуя в обычной воде в микроскопических концентрациях тяжелая вода меняет всю жидкую кристаллическую решетку. Если, например, в два раза увеличить содержание молекул тяжелой воды в воде для полива — растения погибают. Если содержание тяжелой воды уменьшить (её очень мало в талой воде) и поливать растение талой водой — урожайность будет в разы выше.
А теперь внимание!
В экспериментах с людьми талая вода (то есть вода с пониженным содержанием дейтерия) приводит к еще более потрясающим результатам.
— На определенном этапе её приёма (когда из организма выходит максимальное количество дейтерия) человек чувствует не только необычный приток жизненных сил, но и особую работоспособность мозга, часто появление слабых экстрасенсорных способностей. И наоборот, если содержание дейтерия в питьевой воде искусственно повысить — человек, принимающий эту воду начнет болеть и быстро умрет. Это экспериментально доказанные факты.
— Если представить гипотетическую ситуацию, что хотя бы треть мировых запасов льда растает — прошедшая твердую кристаллизацию вода КАРДИНАЛЬНО изменит баланс дейтерия в пресной воде, вызвав столь же кардинальные изменения в биосфере.
— В разы увеличатся размеры и продолжительность жизни всех биологических видов, а в случае человека этот будет массовый всплеск паранормальных способностей.
~ (В Шумерских текстах рассказывается, что для того, чтобы стать бессмертным подобно богам, необходимо выпить воды, которую пьют они, и съесть хлеба, который они вкушают)~
В греческих мифах какие-то «боги» делали то же самое — «хлестали» (пили) некий «нектар», который и делал их по сути «богами».
Очень странное предание, причем повторяющееся у всех народов.
Просветленные парни из «Ahnenerbe», секретной организации Третьего Рейха, были видимо первыми, кто посмотрел на религию взглядом современного человека, а не глазами «забитых безмозглых индейцев».
****
Ну как вам?
Так вот, продолжаю…
— Нас создали и контролируют по сей день, контролируют буквально все процессы в социумах. Ну такой сложный по организации эксперимент ЗЕМЛЯНЕ и оставить без контроля? Не верю… Не верю!
++++++++++++++++++++++++
Я тут «пописываю» (в смысле, пишу) пишу рассказ направление и жанр — Фентези. Уже есть 14 частей (15 в работе) Называется :
«Новая реальность»
Часть первая. (по ссылкам доберетесь и до 14 части)
Вот в самом рассказе я и описываю все свои «измышления» (кому как нравится) а может и не измышления вовсе, кто знает…
Благодарю за прочтение.
@Яблочный
Ой совсем забыл обратить ваше внимание на то что происходит на полюсах Земли нашей. Таяние льдов набирает обороты. Скорость — очень высокая!
Так что грядёт «UpDate» человечества (многие конечно его и не заметят погруженные в Тору, Библию, Коран и прочая…)
Безусловно ранее в древности, церковники — библеисты, что то знали. Знали что нужно серебро класть в воду и вода приобретала свойства антисептика. Ой да много чего они знали…
Знали бы может в разы больше, ежель не переписывали «священные книги» книги несущие свет просвящения. (науки) а не то что мы сегодня наблюдаем в Ватикане да в РПЦ РФ.
****************
Еще по теме воды — живой и мертвой от Контовца — Вячеслава Балаева.
О пользе «мёртвой» воды
Пишу только о том, в чем имею личный опыт, хотя бы и небольшой. Статью стараюсь сделать 40 — 50 строк, чтобы её было легко воспринять.
О пользе «мёртвой» воды рассказывали ещё древние легенды: «Побрызгал кудесник на раны витязя мёртвой водой. Раны очистились и затянулись. Побрызгал на витязя живой водой. Витязь вздохнул, открыл глаза и сказал: «Как же долго я спал!»
— Конечно же, витязь был в глубокой коме, а не мёртвый. Мёртвая вода играла роль йода.
Мёртвую (тяжёлую) и «живую» (лёгкую) воду можно получать как при помощи природного мороза, так и при помощи бытовой морозильной камеры. О получении и использовании лёгкой воды я уже писал. Теперь о тяжёлой воде.
Тяжёлая вода, DOD, чистотой 99,9%, продаётся по 81 руб./г. Водопроводная вода — по 20 руб./ куб. м. То есть, тяжёлая — по 81 000 000 руб./за куб. м, а водопроводная по 20 руб./куб. м.Тяжёлая в 4 000 000 раз дороже водопроводной!
При быстром замораживании во льду содержание дейтерия снизится примерно вдвое, по сравнению с природной водой ПР-1. Получится лёгкая вода ЛВ-0,5. Можно температуру и массу промежуточного концентратора холода (песка) подобрать так, чтобы исходная вода разделилась ровно пополам между льдом и сливом. Тогда содержание дейтерия в сливе будет в 1,5 раза больше, тяжёлая вода ТВ-1,5. Если к тому и другому типу воды применить 2-ю ступень замораживания, мы сможем получить ЛВ-0,25 и ТВ-2,25. После 3-ей ступени: ЛВ-0,125 и ТВ-3,375.
При медленном вымораживании тяжёлой воды получится такой ряд: ТВ-2, ТВ-4, ТВ-8.
Эксперименты показали, что в случае природной воды ПР-1 прорастают обычно 16 зёрен из 20-ти. В случае ТВ-8 — одно зерно. При добавлении 4-й ступени вымораживания получится ТВ-16, в которой не прорастёт ни одно зерно.
Вот это и есть «мёртвая вода» сказок для обеззараживания ран, вместо йода. Первая полезность!
Используя даровой природный холод и комбинацию указанных выше способов быстрого и медленного замораживания, можно добиться предварительного концентрирования тяжёлой воды в 100 — 200 раз.
В соответствующее число раз увеличив производительность ректификации — оконечной технологии при получении тяжёлой воды чистотой 99,9%. Что позволит снизить себестоимость получения тяжёлой воды и её цену в несколько раз. Вторая полезность!
При проращивании зёрен пшеницы с использованием воды ТВ-8 оказалось, что из 40 зёрен 39, едва проклюнувшись до 1-2 мм, далее не растут и не зеленеют. Но одно зерно прорастает так, будто используется природная или даже лёгкая вода. Поскольку при воде ПР-1 прорастают 16 зёрен, то можно считать, что скорость прорастания уменьшилась в 16 раз. Вероятнее всего, что одно растение каким-то образом отфильтровывает тяжёлую воду даже в концентрации в 8 раз большей обычной! Это одиночное растение может послужить родоначальником нового. очень урожайного сорта пшеницы. Третья полезность тяжёлой воды!
Тяжелая вода имеет ту же формулу, что и обычная, но вместо атомов водорода в ней содержатся его изотопы, именуемые дейтерием. По своему внешнему виду она не отличается от водопроводной воды и представляет собой бесцветную жидкость без запаха и вкуса.
Общие сведения
Что такое тяжелая вода, впервые поведал Гарольд К. Юри ещё в 1931 году. А два года спустя Гилбертом Ньютоном Льюисом впервые была получена чистая тяжёловодородная вода. Её второе название – окись дейтерия. Формула тяжёлой воды — D2О. Она состоит из атомов кислорода и водорода, которые содержатся в ней в форме дейтерия. По сравнению с водородом, дейтерий приблизительно в два раза тяжелее. Поэтому молекулярная масса обычной воды составляет 18 г/моль, в то время как вес тяжёлой – примерно 20.
Существует миф, который гласит, что долгое кипячение природной воды приводит к повышению концентрации тяжёлой, что может негативно сказаться на человеческом здоровье. Однако это далеко не так: в действительности эта концентрация ничтожно мала. Кроме этого, доказан факт, что тяжёлая вода не является ядовитой. Она считается слаботоксичной. В её среде продолжительность химических реакций, по сравнению с простой водой, снижается.
Основные свойства
К тяжёлой воде учёные давно проявляют повышенный интерес. Ведь сразу же после её получения стало очевидным, что она наделена особыми свойствами, которые отличаются от обычной воды. Тяжёлая вода – это жидкость, которая является абсолютно непригодной для развития и жизни в ней микробов, рыб или червей. Она противопоказана для употребления животными, поскольку после утоления жажды ею они просто погибнут.
Аэробные растения не способны с её помощью стимулировать свою жизненную активность. Однако в тяжёлой воде прекрасно развиваются водоросли и бактерии. Изучая свойства тяжёлой воды, учёные пришли к выводу, что она имеет значение не только как лабораторный компонент. Оказалось, что она входит в состав обычной воды. Правда, содержание тяжёлой воды в ней имеет очень малую концентрацию.
Физические свойства тяжёлой воды значительно отличаются от обычной воды. Например, закипает она при t101,4 °С, замерзает — при 3,81 °C. Она обладает плотностью (ρ) — 1,1 г/см3 при t25 °C. Её вязкость на 20% превышает показатель питьевой воды. Практически все соли растворяются в ней намного хуже, чем в других водах. Немаловажное свойство тяжёлой воды – неспособность поглощать нейтроны.
Применение тяжёлой воды
Учёные, которые открыли тяжелую воду – D2О, долго не понимали, какую пользу она может приносить. И только через определённый промежуток времени другие исследователи раскрыли её промышленные и научные возможности. На сегодняшний день её активно применяют:
- в ядерных технологиях;
- в работе ядерных реакторов, где с их помощью осуществляется торможение нейтронов. Также её используют как теплоноситель;
- как изотопный индикатор в физике, химии, гидрологии, биологии;
- в качестве детектора определённых элементарных частиц.
Поскольку сегодня активно изучается вероятность применения дейтерия в качестве топлива при управляемом термоядерном синтезе, возможно, что очень скоро тяжёлую воду будут использовать как новый источник энергии. Стоит отметить, что, кроме тяжёлой, существуют ещё полутяжёлая, сверхтяжёлая вода, а также некоторые модификации изотопов.
Отличия между легкой и тяжелой водой
Визуальное сравнение легкой и тяжелой воды даст возможность убедиться, что по своим внешним признакам они не отличаются. Разницу может ощутить организм человека. С помощью тяжёлой воды замедляются все реакции, а при накоплении дейтерия в организме тормозятся все обменные процессы. В результате необратимые возрастные изменения ускоряются, что влечёт за собой развитие многих болезней, включая онкологические.
А вот лёгкая вода, которая имеет восстановленную структуру, является физиологически очень ценной жидкостью, поскольку:
- доставляет клеткам человеческого организма запас энергии при помощи отрицательного окислительного потенциала;
- отличается слабощелочным рН, который соответствует внутриклеточной и межклеточной жидкости;
- благотворно влияет на обмен веществ благодаря сниженному поверхностному натяжению;
- обеспечивает антиоксидантную защиту клеток.
Тяжелая вода в жизни человека
Очень часто тяжёлую воду, угнетающую всё живое, называют мёртвой. Она содержится практически во всех водах: в реках, морях, озёрах, снеге, дожде… Интересным фактом является то, что в осадках в виде дождя дейтерия несколько больше, чем в снеге. Поскольку, по мнению некоторых исследователей, избыточное употребление тяжелой воды провоцирует многие заболевания, в некоторых случаях необходимо контролировать количество ее потребления.
Ввиду того, что с помощью механических фильтров избавиться от неё невозможно, пожалуй, единственный способ, когда тяжелая вода в домашних условиях может быть отделена от обычной, — при приготовлении талой воды. Именно в ледяной корочке, которая образуется первой при замерзании, содержится дейтерий тяжёлой воды. Поэтому эту корочку необходимо удалить сразу после её появления.
Однако, следуя принципу, что в природе не бывает ничего лишнего, свойства тяжёлой воды и польза от её применения в разных сферах требует тщательного изучения. Ведь она имеет потенциал, который должен быть реализован в будущем.