Što je zapravo teška voda? Ako ste čuli za ovaj izraz, ali niste sigurni u njegovu prirodu, ovaj je članak za vas. Postoje neke razlike s običnom vodom (poznatom kao laka voda) kako u svojstvima tako iu upotrebi.
Stoga ćemo vam u ovom članku reći sve što trebate znati o teška voda, njezine karakteristike, upotreba i još mnogo toga.
Što je teška voda ili tvrda voda?
Kemijski elementi obično imaju nekoliko izotopa, što ukazuje da jedan element može postojati u više oblika ovisno o svojoj unutarnjoj strukturi. Primjer ovog fenomena je vodik koji se nalazi u teškoj vodi.
Kada se razmatra struktura vode, predstavljena kao H2O, mislimo, bili mi toga svjesni ili ne, na laganu vodu. Naprotiv, postoji molekula istog sastava u kojoj vodik nije zamijenjen svojim najčešćim izotopom, poznatim kao protij, već težim izotopom elementa, zvanim deuterij.
Koje razlike proizlaze iz izmjene izotopa vodika u usporedbi lake i teške vode?
Razlike između teške i lake vode
Svaka promjena koja se dogodi na molekularnoj razini u tvari, uključujući vodu, proizvodi promjene u njezinim svojstvima i karakteristikama. Stoga, Uključivanje deuterija u H2O teške vode razlikuje je od lake vode.
Razlika uočena na molekularnoj razini ukazuje na to da laka voda sadrži proton i nema neutrone u jezgri, dok se teška voda sastoji od protona i dodatnog neutrona. Ova varijacija između dva izotopa vodika je osnova za klasifikaciju deuterija kao teškog izotopa.
Teška voda ima veću molekularnu težinu u usporedbi s lakom vodom. Osim toga, ima veću gustoću od lake vode. Teška voda također ima višu razinu kiselosti u usporedbi s lakom vodom.
Osim gore navedenih razlika u supstanci i svojstvima, ne treba zanemariti razlike između potrošnje teške vode i one lake ili normalne vode. U stvari, unos značajnih količina teške vode može uzrokovati značajne biokemijske promjene u tijelu.
Je li moguće konzumirati tešku vodu?
Pitanje konzumacije teške vode proizlazi iz njezine prisutnosti u minimalnim količinama u vodi iz slavine koju inače koristimo.
Iako mala količina ne mora predstavljati značajan rizik, uzimanje velike količine teške vode može uzrokovati stanične promjene, pripisuje se različitoj masi vodikovih atoma u usporedbi s lakom vodom.
Jedna od posljedica pretjeranog unosa teške vode je vrtoglavica, koja nastaje zbog promjena gustoće tekućine unutarnjeg uha, područja u kojem se nalazi organ za ravnotežu.
Stoga se savjetuje da, iako male količine obično ne predstavljaju probleme, poželjna opcija je konzumiranje lagane vode umjesto teške vode, tražeći vodu maksimalne čistoće. Međutim, koje korake možemo poduzeti kako bismo osigurali da voda iz slavine koja se isporučuje u naše domove ne sadrži nečistoće? Koje se metode mogu koristiti za uklanjanje nečistoća i teških metala iz vode?
Iako je pokazano da je potrebna značajna potrošnja teške vode da bi se štetni učinci očitovali, ostaje pitanje koje se ponavlja: kako mogu osigurati da su razine teške vode prisutne u mom domu unutar prihvatljivih granica?
Prilikom konzumiranja vode iz slavine, Mi sami po sebi prihvaćamo sve moguće nečistoće ili štetne tvari koje mogu biti prisutne u njegovom sastavu. Stoga je najučinkovitija metoda za osiguranje potrošnje vode iz slavine vrhunske kvalitete i čistoće ugradnja sustava reverzne osmoze.
Ovi sustavi za pročišćavanje koriste filtre dizajnirane za uklanjanje kontaminanata kao što su kamenac i teški metali, koji, iako nisu karakteristični za vodu visoke kvalitete, mogu povremeno biti prisutni u vodi iz slavine.
Upotreba teške vode
Već smo vidjeli da se teška voda ne može konzumirati u velikim količinama. Međutim, ima veliki broj primjena u industrijskom području. Pogledajmo neke značajne upotrebe teške vode:
- Nuklearni reaktori koriste tešku vodu prvenstveno kao moderator i rashladno sredstvo.. Značajna prednost teškovodnih reaktora je njihova sposobnost korištenja prirodnog urana kao goriva, čime se izbjegava skup proces obogaćivanja urana.
- Eksperimenti raspršenja neutrona: U područjima fizike i biologije, teška voda igra važnu ulogu u eksperimentima s raspršivanjem neutrona. Zamjenom deuterija za normalne atome vodika unutar spoja, istraživači mogu odrediti strukturu i dinamiku tog spoja.
- Označavanje izotopima deuterija često se koristi u biološki eksperimenti za praćenje apsorpcije i metaboličkih putova tvari unutar stanica ili organizama. U području kemije, značajna razlika između vodika i deuterija omogućuje primjenu teške vode u NMR-u (nuklearna magnetska rezonancija).
- Spektroskopija i FTIR (infracrvena spektroskopija s Fourierovom transformacijom), koja olakšava analizu i interpretaciju spektralnih podataka.
- Proizvodnja deuterija: Glavni izvor deuterija je teška voda, koja nalazi primjenu u vojnim kontekstima (kao komponenta nuklearnog oružja), industrijskim sektorima (služi kao sredstvo za označavanje u farmaceutskom polju) i znanstvenim istraživanjima (osobito u istraživanjima vezanim uz izotopski učinak ).
Je li teška voda štetna za vaše zdravlje?
Malo se zna o štetnim učincima teške vode na zdravlje. Uzimajući u obzir da je jedan od svakih 7.000 atoma vodika deuterij i da se ljudsko tijelo sastoji od 75% vode, najvjerojatnije je već imate između 6 i 8 grama teške vode u venama.
U tim količinama ne bi trebalo biti opasno, jer bismo tada svi umrli. Ono što znamo jest da je veza nastala između deuterija i kisika u D2O nešto jača od veze u H2O.
Također znamo da mnogi kemijski procesi koji nas održavaju na životu zahtijevaju cijepanje vode na vodik i kisik. Budući da je potrebno više energije za razgradnju molekula D2O, ti se procesi mogu usporiti ili potpuno zaustaviti, na neki način nas ubijajući.
Nadam se da ćete uz ove informacije saznati više o tome što je teška voda i njezinoj upotrebi.