Структура, свойства и употреба на деутерий



на деутерий е един от изотопните видове водород, който е представен като D или 2З. Освен това е дадено името на тежък водород, защото неговата маса е два пъти по-голяма от тази на протона. Изотопът е вид, който идва от един и същ химически елемент, но чийто масов брой е различен от този.

Това разграничение се дължи на разликата в броя на неутроните, които има. Деутерият се счита за стабилен изотоп и може да се намери в съединения, образувани от водород с естествен произход, макар и в сравнително малка част (по-малко от 0,02%)..

Като се имат предвид неговите свойства, много сходни с тези на обикновения водород, те могат да заменят водорода във всички реакции, в които той участва, като стават еквивалентни вещества.

По тази и други причини този изотоп има голям брой приложения в различни области на науката, превръщайки се в един от най-важните.

индекс

  • 1 Структура
    • 1.1 Някои факти за деутерий
  • 2 Свойства
  • 3 Използване
  • 4 Препратки

структура

Структурата на деутерия се състои главно от ядро, което има протон и неутрон, с атомно тегло или маса приблизително 2.014 g.

По същия начин този изотоп дължи откритието си на Харолд Ури, химик, роден в САЩ, и на неговите сътрудници Фердинанд Брикведе и Джордж Мърфи през 1931 г..

На изображението по-горе можете да видите сравнението между структурите на изотопите на водорода, които съществуват под формата на протий (неговия най-разпространен изотоп), деутерий и тритий, подредени от ляво на дясно.

Приготвянето на деутерий в чисто състояние беше успешно проведено за първи път през 1933 г., но от 50-те години на ХХ век се използва вещество в твърда фаза, което показва стабилност, наречена литиев деутерид (LiD), за заместват деутерий и тритий в голямо количество химични реакции.

В този смисъл, изобилието на този изотоп е изследвано и е наблюдавано, че делът на водата във водата може леко да варира в зависимост от източника, от който е взета пробата..

Освен това, спектроскопските изследвания са установили съществуването на този изотоп в други планети на тази галактика.

Някои факти за деутерий

Както беше посочено по-горе, фундаменталната разлика между изотопите на водорода (които са единствените, които са наречени по различни начини) се крие в неговата структура, тъй като количеството протони и неутрони на даден вид му придава неговите химични свойства.

От друга страна, деутерият, съществуващ вътре в звездните тела, се елиминира с по-голяма скорост, отколкото произхожда.

Освен това се счита, че други явления от природата образуват само една малка част от същата, причината, поради която нейното производство продължава да генерира интерес в момента.

По същия начин, редица изследвания разкриват, че по-голямата част от атомите, които са се образували от този вид, произхожда от Големия взрив; Това е причината, поради която присъствието му се забелязва в големи планети като Юпитер.

Тъй като най-често срещаният начин за постигане на този вид в природата е, когато се комбинира с водород под формата на протиум, връзката между дела на двата вида в различните области на науката продължава да предизвиква интереса на научната общност. като астрономия или климатология.

свойства

- Това е изотоп без радиоактивни характеристики; то е доста стабилно в природата.

- Може да се използва за заместване на водородния атом в химични реакции.

- Този вид проявява поведение, различно от обикновения водород в биохимични реакции.

- Когато замените двата водородни атома във водата, получавате D2Или, придобивайки името на тежка вода.

- Водородът, намиращ се в океана, който е под формата на деутерий, съществува в съотношение 0,016% по отношение на протия.

- В звездите този изотоп има тенденция да се слива бързо, за да предизвика хелий.

- D2Или е токсичен вид, въпреки че химичните му свойства са много сходни с тези на Н2

- Когато деутериевите атоми са подложени на процес на ядрен синтез при високи температури, се получава отделянето на големи количества енергия.

- Физическите свойства като точка на кипене, плътност, топлина на изпаряване, тройна точка, наред с други, имат по-големи величини в молекулите на деутерия (D)2), отколкото във водород (Н2).

- Най-често срещаната форма, в която е намерена, е свързана с водороден атом, произхождащ от водороден деутерид (HD)..

приложения

Поради своите свойства, деутерият се използва в голямо разнообразие от приложения, в които се включва водород. Някои от тези употреби са описани по-долу:

- В областта на биохимията, тя се използва в изотопно маркиране, което се състои в "маркиране" на проба с избрания изотоп, за да се проследи чрез преминаването му през дадена система..

- В ядрените реактори, които извършват реакциите на синтез, той се използва за намаляване на скоростта, с която неутроните се движат без високата абсорбция на тези, които представляват обикновен водород.

- В областта на ядрено-магнитен резонанс (NMR) се използват разтворители на база деутерий за получаване на проби от този вид спектроскопия без наличието на интерференции, които възникват при използване на хидрогенирани разтворители..

- В областта на биологията макромолекулите се изучават чрез техники на разсейване на неутрони, където проби, оборудвани с деутерий, се използват за значително намаляване на шума в тези контрастни свойства..

- В областта на фармакологията заместването на водород с деутерий се използва за генерирания кинетичен изотопен ефект и позволява на тези лекарства да имат по-дълъг полуживот..

препратки

  1. Britannica, Е. (s.f.). Деутерий. Възстановен от britannica.com
  2. Wikipedia. (Н.О.). Деутерий. Изтеглено от en.wikipedia.org
  3. Chang, R. (2007). Химия, Девето издание. Мексико: McGraw-Hill.
  4. Hyperphysics. (Н.О.). Изобилие на деутерий. Изтеглено от hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
  5. ThoughtCo. (Н.О.). Факти за деутерий. Взето от thoughtco.com