ماء ثقيل
| الأسماء | |
|---|---|
|
اسم أيوپاك
[2H]2-water
| |
| أسماء أخرى
Water-d2
Heavy water Dideuterium monoxide | |
| تمييز | |
| رقم CAS | [] |
| ChEBI | |
| رقم RTECS | ZC0230000 |
| الخصائص | |
| الصيغة الجزيئية | D2O |
| كتلة مولية | 20.04 g/mol |
| المظهر | سائل شفاف عديم اللون |
| الكثافة | 1.1056 g/mL, سائل (20°C) 1.0177 g/cm3, صلب (at m.p) |
| نقطة الانصهار |
3.82 °C, 38.88 °F (276.97 K) |
| نقطة الغليان | |
| اللزوجة | 0.00125 Pa·s at 20 °C |
| Dipole moment | 1.87 D |
| المخاطر | |
| (معيـَّن النار) |
|
|
ما لم يُذكر غير ذلك، البيانات المعطاة للمواد في حالاتهم العيارية (عند 25 °س [77 °ف]، 100 kPa). | |
| مراجع الجدول | |
الماء الثقيل هوماء له كثافة أعلى من الماء العادي بسبب ان ذرات الاكسجين التي فيه ترتبط مع ذرتين من النظير الثاني للهيدرجين المسمى بالديتريوم الذي تحتوي نواته على بروتون ونيوترون على خلاف ذرات الهيدرجين الاكثر انتشارا والتي تحتوي على بروتون واحد ولا تحتوي على نيوترونات ، وبالتالي فان كتلة الجزيء الواحد من الماء الثقيل اكبر بمقدار وحدتي قياس ذريتين من كتلة جزيء الماء العادي.
يرمز للماء الثقيل بـ D2O او2H2O ، وله الخصائص الكيميائية ذاتها التي للماء العادي. ويستخدم على نطاق واسع في مجالات العلوم النووية والدون ذرية. أبرز استعمالات الماء الثقيل معدِّلاً moderator في بعض أنماط المفاعلات النووية.
والماء الأثقل super heavy water يتكوَّن من ذرتي تريتيوم وهوهدروجين مشع أثقل من الديتريوم متحداً مع ذرة أكسجين واحدة. اكتشفه الكيميائي الأمريكي أرستد كروسّيه A.Grosse عام 1951. والماء العادي يحوي آثاراً ضئيلة جداً من الماء الأثقل.
معاني أخرى
الماء شبه الثقيل
ماء ثقيل-الأكسجين
الخصائص الفيزيائية (مقارنة بالماء الخفيف)
| الخصائص | D2O (ماء ثقيل) | H2O (ماء خفيف) |
|---|---|---|
| درجة التجمد (°C) | 3.82 | 0.0 |
| درجة التبخر (°C) | 101.4 | 100.0 |
| الكثاف في STP(ج./م.ل.) | 1.1056 | 0.9982 |
| Temp. of maximum density (°C) | 11.6 | 4.0 |
| Viscosity (at 20°C, mPa·s) | 1.25 | 1.005 |
| Surface tension (at 25°C, μJ) | 7.193 | 7.197 |
| Heat of fusion (cal/mol) | 1,515 | 1,436 |
| Heat of vaporisation (cal/mol) | 10,864 | 10,515 |
| pH (at 25°C) | 7.41 (sometimes "pD") | 7.00 |
| Refractive index (at 20°C, 0.5893 μm) | 1.32844 | 1.33335 |
[بحاجة لمصدر]
التاريخ
التأثير على الأنظمة الحيوية
التأثير على الحيوانات
ونظراً للفرق بين كتلتي ذرتي نوعي الهيدروجين تختلف الخواص الطبيعية للماء الثقيل عن خواص الماء العادي. فالماء الثقيل يتجمد عند درجة 3,82°م. بدلاً من درجة الصفر المئوي، ويغلي عند درجة 101,42°م، بدلاً من 100°م، ولاتنبت فيه البذور ولا تعيش فيه الحيوانات.
سميته على الإنسان
تقرير الخلط لحادث تلوث الماء الثقيل
الانتاج
ينتج الماء الثقيل بعدة طرق:
- التقطير المجزَّأ.
- عملية گردلر - سبيفاك.
- عملية التبادل مع كبريتيد الهدروجين.
- التحليل الكهربائي.
- التقطير القرّي للميثان methane cryogenic distillation. يحصل على الماء الثقيل بنقاوة 99.75% بعبوات أثقلها 5000 گرام.
الاستخدامات
والماء الثقيل نافع في بعض أنواع المفاعلات النووية التي تسمى مفاعلات الماء الثقيل، حيث يعمل وسيطا للتحكم في طاقة النيوترونات المنطلقة من التفاعل المتسلسل وهويعمل أيضًا مبردًا حيث يزيل الحرارة الناتجة عن التفاعلات النووية. وهذا يمنع ازدياد الحرارة في قلب المفاعل، ويحمل الحرارة كي يمكن استخدامها في إنتاج البخار والطاقة. وتنتج كميات كبيرة من الماء الثقيل عن طريق التبادل الحفزي للديوتريوم بين الماء وغاز كبريتيد الهيدروجين. وبعد ذلك يقطر الماء المشبع بالديوتريوم.
وقد فصل جيلبرت لويس، وهوكيميائي من جامعة كاليفورنيا بالولايات المتحدة الأمريكية، الماء الثقيل عن الماء العادي لأول مرة عام 1932م.
الولايات المتحدة
النرويج
كندا
الهند
إيران
پاكستان
بلدان أخرى
التطبيقات
الرنين المغناطسيسي النووي
الكيمياء العضوية
Fourier Transform Spectroscopy
Neutron moderator
Neutrino detector
Tritium production
انظر أيضا
- Norwegian heavy water sabotage
- Cold fusion
- Vienna Standard Mean Ocean Water
- Deuterium
المصادر
- ^ "RefractiveIndex.INFO". Retrieved 2009-07-30.
- "الماء الثقيل". الموسوعة المعهدية الكاملة.
- منير البيطار. "الماء". الموسوعة العربية.
وصلات خارجية
- Thermodynamic Properties of liquid heavy water
- Heavy Water Production, Federation of American Scientists
- Heavy Water: A Manufacturer’s Guide for the Hydrogen Century
- Is "heavy water" dangerous? Straight Dope Staff Report. 09-December-2003
- Annotated bibliography for heavy water from the Alsos Digital Library for Nuclear Issues
- Ice is supposed to float, but with a little heavy water, you can make cubes that sink
