Структура, властивості та застосування дейтерію



The дейтерій є одним з ізотопних видів водню, який представлений як D або 2H. Крім того, їй було дано назву важкого водню, оскільки його маса вдвічі перевищує масу протона. Ізотоп - це вид, який походить від одного і того ж хімічного елементу, але його масове число відрізняється від цього.

Ця відмінність пояснюється різницею в кількості нейтронів, які вона має. Дейтерій вважається стабільним ізотопом і може бути знайдений у сполуках, що утворюються воднем природного походження, хоча і в досить малій частці (менше 0,02%)..

З урахуванням його властивостей, дуже схожих на властивості звичайного водню, можна замінити водень у всіх реакціях, в яких він бере участь, стаючи еквівалентними речовинами.

З цієї та інших причин цей ізотоп має велику кількість застосувань в різних областях науки, ставши одним з найважливіших.

Індекс

  • 1 Структура
    • 1.1 Деякі факти про дейтерій
  • 2 Властивості
  • 3 Використання
  • 4 Посилання

Структура

Структура дейтерію складається головним чином з ядра, що має протон і нейтрон, з атомною вагою або масою приблизно 2,014 г.

Таким же чином цей ізотоп зобов'язаний своїм відкриттям Гарольду К. Юрі, уродженому хіміком Сполучених Штатів, і його співробітникам Фердинандом Брікведде і Джорджем Мерфі, в 1931 році.

На зображенні вище можна побачити порівняння між структурами ізотопів водню, які існують у вигляді протіу (його найбільш рясного ізотопу), дейтерію і тритію, розташованих зліва направо.

Приготування дейтерію в чистому стані було успішно проведено вперше в 1933 р., Але з 1950-х рр. Використовувалася речовина в твердій фазі, яка продемонструвала стабільність, звана дейтеридом літію (LiD), замінюють дейтерій і тритій у великій кількості хімічних реакцій.

У цьому сенсі вивчається велика кількість цього ізотопу, і спостерігається, що його частка у воді може незначно змінюватися залежно від джерела, з якого береться зразок..

Крім того, дослідження спектроскопії визначили існування цього ізотопу в інших планетах цієї галактики.

Деякі факти про дейтерій

Як зазначалося раніше, принципова відмінність між ізотопами водню (які є єдиними, які були названі різними способами) полягає в його структурі, оскільки кількість протонів і нейтронів одного виду надають йому його хімічні властивості..

З іншого боку, дейтерій, що існує всередині зоряних тіл, усувається з більшою швидкістю, ніж виникла.

Крім того, вважається, що інші явища природи утворюють лише незначну кількість того ж самого, причину, чому його виробництво продовжує генерувати інтерес в даний час..

Аналогічно, ряд досліджень показав, що переважна більшість атомів, що утворилися з цього виду, походить від Великого Вибуху; Це є причиною, чому його присутність помічена у великих планетах, таких як Юпітер.

Оскільки найбільш поширеним способом досягнення цього виду в природі є, коли воно поєднується з воднем у вигляді протію, взаємозв'язок між часткою обох видів у різних областях науки продовжує викликати інтерес наукового співтовариства. , таких як астрономія або кліматологія.

Властивості

- Це ізотоп, що не має радіоактивних характеристик; це досить стійкий характер.

- Він може бути використаний для заміщення атома водню в хімічних реакціях.

- Цей вид проявляє поведінку, відмінну від звичайного водню в реакціях біохімічної природи.

- Коли ви замінюєте два атоми водню у воді, ви отримуєте D2Або, набуваючи назву важкої води.

- Водень, присутній в океані, що знаходиться у вигляді дейтерію, існує в пропорції 0,016% по відношенню до протію.

- У зірках цей ізотоп має тенденцію швидко зливатися, щоб дати початок гелію.

- D2Або це токсичний вид, хоча його хімічні властивості дуже подібні до властивостей Н2

- Коли атоми дейтерію піддаються процесу ядерного синтезу при високих температурах, виходить велика кількість енергії.

- Фізичні властивості, такі як температура кипіння, щільність, теплота випаровування, потрійна точка, серед інших, мають більші величини в молекулах дейтерію (D)2), ніж у водні (H2).

- Найбільш поширена форма, в якій вона виявлена, пов'язана з атомом водню, що породжує дейтерид водню (HD).

Використання

Завдяки своїм властивостям, дейтерій використовується в широкому спектрі застосувань, в яких бере участь водень. Деякі з цих способів використання описані нижче:

- В області біохімії використовується в ізотопному маркуванні, що складається з "маркування" зразка виділеним ізотопом для простеження його через його проходження через задану систему..

- У ядерних реакторах, які здійснюють реакції плавлення, він використовується для зменшення швидкості руху нейтронів без високого поглинання цих нейтронів, що представляє звичайний водень.

- У зоні ядерного магнітного резонансу (ЯМР) розчинники на основі дейтерію використовуються для отримання зразків цього типу спектроскопії без наявності перешкод, що виникають при використанні гідрованих розчинників..

- В області біології вивчаються макромолекули методами нейтронного розсіювання, де зразки, обладнані дейтерієм, використовуються для істотного зниження шуму в цих контрастних властивостях..

- В області фармакології заміщення водню дейтерієм використовується для отримання кінетичного ізотопного ефекту, який генерується, і дозволяє цим препаратам мати більш тривалий період напіввиведення..

Список літератури

  1. Britannica, E. (s.f.). Дейтерій. Відновлено з britannica.com
  2. Вікіпедія. (s.f.). Дейтерій. Отримано з en.wikipedia.org
  3. Chang, R. (2007). Хімія, дев'яте видання. Мексика: McGraw-Hill.
  4. Гіперфізика. (s.f.). Достаток дейтерію. Отримано з hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
  5. ThoughtCo. (s.f.). Факти дейтерію. Отримано з thoughtco.com