Aigua pesant

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Aigua pesant
Spacefill model of heavy water
Noms
Nom IUPAC
[2H]2-Water[cal citació]
Altres noms
  • Deuterium oxide[1]
  • Water-d2[2]
Propietats
D
2
O
Massa molar 20.0276 g mol−1
Aparença Very pale blue, transparent liquid
Olor Odorless
Densitat 1.107 g mL−1
Punt de fusió 27.424 °C; 49.395 °F; 27.697 K
Punt d'ebullició 1.014 °C (1.857 °F; 1.287 K)
Miscible
log P −1.38
1.328
Viscositat 1.25 mPa s (at 20 °C)
1.87 D
Perills
NFPA 704
Codi d'inflamabilitat 0: No crema. Per exemple, l'aigua Codi de salut 1: L'exposició podria causar irritació però deixant només una lesió residual menor. Per exemple, la trementina Codi de reactivitat 1: Normalment estable, però pot arribar a ser inestable a temperatures i pressions elevades. Per exemple, el calci Perill especial (blanc): sense codiNFPA 704 four-colored diamond
Excepte quan s'indiqui el contrari, les dades es refereixen a materials sota condicions estàndard (a 25 °C [77 °F], 100 kPa).
 N verify (què ésSymbol OK.svg1/N?)
Infotaula de referències

L'aigua pesant és aigua (H2O) en la qual els àtoms d'hidrogen han estat substituïts pel deuteri (D). La seva fórmula química és doncs D2O. En l'àmbit de l'energia nuclear, se sol anomenar aigua lleugera a l'aigua no enriquida amb isòtops de deuteri, H2O, per a distingir-la bé quan cal de l'aigua pesant, D2O. L'aigua pesant és utilitzada per mesurar l'absorbància d'elements que la tenen molt propera a la de l'aigua comuna. També s'utilitza com a moderador en els reactors nuclears d'aigua pesant pressuritzada.

Història[modifica | modifica el codi]

Harold Urey va descobrir l'isòtop deuteri en 1931 i més tard va ser capaç de concentrar-se en l'aigua.[3]El mentor d'Urey, Gilbert Newton Lewis, va aïllar la primera mostra d'aigua pesant pura per electròlisi en 1933.[4]George Hevesy i Hoffer van utilitzar aigua pesant en 1934, en un dels primers experiments de traçadors biològics, per estimar la taxa de recanvi d'aigua en el cos humà. Emilian Bratu i Otto Redlich van estudiar la autodissociació d'aigua pesant en 1934.[5] Des de finals dels anys trenta i durant la Segona Guerra Mundial es van realitzar grans avenços en la producció i ús d'aigua pesant en gran quantitat en els primers experiments nuclears, molts dels quals es van mantenir en secret a causa de la importància militar.[6]

Propietats[modifica | modifica el codi]

La presència d'àtoms de deuteri a la molècula d'aigua fa que aquesta sigui més densa, d'aquí el nom "deuteri". A més, també varien altres propietats físiques i químiques respecte al proti, l'isòtop més freqüent de l'hidrogen i que per tant forma la majoria de molècules d'aigua corrent.

La taula comparativa a continuació mostra les propietats de l'aigua pesant i de l'aigua lleugera:

Propietat D2O (agua "pesant") H2O (aigua comuna o "lleugera")
Temperatura de fusió (a pressió atmosfèrica, °C) 3,82 0,0
Temperatura d'ebullició (a pressió atmosfèrica, °C) 101,4 100,0
Densitat (a 20°C, g/ml) 1,1056 0,9982
Temperatura de màxima densitat (°C) 11,6 4,0
Viscositat (a 20°C, centipoise) 1,25 1,005
Tensió superficial (a 25°C, dyncm) 71,93 71,97
Entalpia de fusió (cal/mol) 1,515 1,436
Entalpia d'ebullició (cal/mol) 10,864 10,515
pH (a 25°C) 7,41 7,00

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Parpart, Arthur K. «The permeability of the mammalian erythrocyte to deuterium oxide (heavy water)». Journal of Cellular and Comparative Physiology, vol. 7, 2, December 1935, pàg. 153–162. DOI: 10.1002/jcp.1030070202 [Consulta: 29 December 2014].
  2. Svishchev, I. M.; Kusalik, P. G. «Dynamics in liquid water, water-d2, and water-t2: a comparative simulation study». The Journal of Physical Chemistry, vol. 98, 3, January 1994, pàg. 728–733. DOI: 10.1021/j100054a002 [Consulta: 29 December 2014].
  3. H. C. Urey, Ferdinand G. Brickwedde, G. M. Murphy «A Hydrogen Isotope of Mass 2». Physical Review, vol. 39, 1932, pàg. 164–165. Bibcode: 1932PhRv...39..164U. DOI: 10.1103/PhysRev.39.164.
  4. Lewis, G. N.; MacDonald, R. T. «Concentration of H2 Isotope». The Journal of Chemical Physics, vol. 1, 6, 1933, pàg. 341. Bibcode: 1933JChPh...1..341L. DOI: 10.1063/1.1749300.
  5. Em. Bratu, E. Abel, O. Redlich, Die elektrolytische Dissoziation des schweren Wassers; vorläufige Mitttelung, Zeitschrift für physikalische Chemie, 170, 153 (1934)
  6. Chris Waltham (20 de junio de 2002), "An Early History of Heavy Water", MISSING LINK.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]