Deiteriju ir izotops no ūdeņraža sugas, kas tiek attēlotas kā D vai 2. H. In Turklāt, tas ir dots nosaukums smagais ūdeņradis, jo tā masa ir divas reizes lielāks par protonu. Izotops ir suga, kas nāk no tā paša ķīmiskā elementa, bet kuras masu skaits atšķiras no šī.
Šī atšķirība ir saistīta ar atšķirīgo neitronu skaitu tajā. Deitērijs tiek uzskatīts par stabilu izotopu, un to var atrast dabiskos ūdeņraža savienojumos, kaut arī diezgan nelielā skaitā (mazāk nekā 0,02%).
Ņemot vērā tā īpašības, kas ir ļoti līdzīgas parastā ūdeņraža īpašībām, tas var aizstāt ūdeņradi visās reakcijās, kurās tas piedalās, kļūstot par līdzvērtīgām vielām.
Šī un citu iemeslu dēļ šim izotopam ir liels skaits lietojumu dažādās zinātnes jomās, kļūstot par vienu no vissvarīgākajiem.
Uzbūve
Deitērija struktūru galvenokārt veido kodols ar protonu un neitronu ar atomu masu vai masu aptuveni 2,014 g.
Tāpat šis izotops ir parādā savu atklājumu Harholdam C. Urejam, ķīmiķim no Amerikas Savienotajām Valstīm, un viņa līdzstrādniekiem Ferdinandam Brikvīdam un Džordžam Mērfijam 1931. gadā.
Augšējā attēlā ir redzams ūdeņraža izotopu struktūru salīdzinājums, kas pastāv protiuma (tā visizplatītākais izotops), deitērija un tritija formā, sakārtoti no kreisās uz labo pusi.
Deitērija sagatavošana tīrā stāvoklī pirmo reizi tika veiksmīgi veikta 1933. gadā, taču kopš pagājušā gadsimta 50. gadiem tika izmantota viela cietā fāzē un tā ir pierādījusi stabilitāti, ko sauc par litija deuterīdu (LiD). aizstāt deitēriju un tritiju daudzās ķīmiskās reakcijās.
Šajā ziņā ir izpētīts šī izotopu pārpilnība un novērots, ka tā proporcija ūdenī var nedaudz mainīties atkarībā no avota, no kura ņemts paraugs.
Turklāt spektroskopijas pētījumi ir noteikuši šī izotopa esamību uz citām planētām šajā galaktikā.
Daži fakti par deitēriju
Kā minēts iepriekš, pamata atšķirība starp ūdeņraža izotopiem (kas ir vienīgie, kas nosaukti dažādos veidos) slēpjas to struktūrā, jo protonu un neitronu skaits sugā tai piešķir ķīmiskās īpašības.
No otras puses, deitērijs, kas pastāv zvaigžņu ķermeņu iekšpusē, tiek izvadīts ar lielāku ātrumu, nekā tas ir radies.
Turklāt tiek uzskatīts, ka citas dabas parādības veido tikai niecīgu daudzumu tā, tāpēc tās ražošana mūsdienās turpina radīt interesi.
Tāpat virkne pētījumu atklāja, ka lielākā daļa atomu, kas izveidoti no šīs sugas, ir cēlušies Lielajā sprādzienā; tas ir iemesls, kāpēc tā klātbūtne tiek pamanīta uz tādām lielām planētām kā Jupiters.
Tā kā visizplatītākais veids, kā iegūt šo sugu dabā, ir tad, ja tā tiek atrasta kombinācijā ar ūdeņradi prāta formā, attiecības, kas izveidotas starp abu sugu proporcijām dažādās zinātnes jomās, joprojām rada zinātnieku aprindu interesi. , piemēram, astronomija vai klimatoloģija.
Īpašības
- tas ir izotops, kam nav radioaktīvo īpašību; tas ir, tam ir diezgan stabils raksturs.
- To var izmantot, lai aizstātu ūdeņraža atomu ķīmiskās reakcijās.
- Šī suga raksturo bioķīmiskās reakcijas, kas atšķiras no parastā ūdeņraža.
- Kad divi ūdeņraža atomi tiek aizstāti ūdenī, iegūst D 2 O, iegūstot smagā ūdens nosaukumu.
- Okeānā esošais ūdeņradis, kas ir deitērijs, ir 0,016% proporcijā no prāta.
- Zvaigznēs šim izotopam ir tendence ātri saplūst, veidojot hēliju.
- D 2 O ir toksiska suga, kaut arī tās ķīmiskās īpašības ir ļoti līdzīgas H 2 īpašībām
- Kad deitērija atomi tiek pakļauti kodolsintēzes procesam augstā temperatūrā, tiek atbrīvots liels enerģijas daudzums.
- Fizikālajām īpašībām, piemēram, viršanas temperatūrai, blīvumam, iztvaikošanas karstumam, trīskāršajam punktam, cita starpā, ir lielāks deitērija (D 2 ) molekulu nekā ūdeņraža (H 2 ) molekulās .
- Visizplatītākais veids, kādā tas tiek atrasts, ir saistīts ar ūdeņraža atomu, kura izcelsme ir ūdeņraža deuterīds (HD).
Lietojumprogrammas
Pateicoties tā īpašībām, deitērijs tiek izmantots visdažādākajos lietojumos, kuros ir iesaistīts ūdeņradis. Daži no šiem lietojumiem ir aprakstīti zemāk:
- Bioķīmijas jomā to izmanto izotopiskajā marķēšanā, kas sastāv no parauga "marķēšanas" ar izvēlēto izotopu, lai izsekotu to caur tā cauri noteiktai sistēmai.
- Kodolreaktoros, kas veic kodolsintēzes reakcijas, to izmanto, lai samazinātu ātrumu, ar kādu neitroni pārvietojas, bez lielas absorbcijas, ko rada parastais ūdeņradis.
- Kodolmagnētiskās rezonanses (NMR) jomā uz deitērija bāzes tiek izmantoti šķīdinātāji, lai iegūtu šāda veida spektroskopijas paraugus bez traucējumiem, kas rodas, izmantojot hidrogenētus šķīdinātājus.
- Bioloģijas jomā makromolekulas tiek pētītas, izmantojot neitronu izkliedes paņēmienus, kur paraugi, kas piegādāti ar deitēriju, tiek izmantoti, lai ievērojami samazinātu troksni šajās kontrasta īpašībās.
- Farmakoloģijas jomā tiek izmantota ūdeņraža aizvietošana ar deitēriju, pateicoties radītajam kinētiskajam izotopiskajam efektam, un tas ļauj šīm zālēm būt ilgākam pusperiodam.
Atsauces
- Britannica, E. (nd). Deitērijs. Atgūts no britannica.com
- Wikipedia. (sf). Deitērijs. Saturs iegūts no en.wikipedia.org
- Čans, R. (2007). Ķīmija, devītais izdevums. Meksika: Makgreivs.
- Hiperfizika. (sf). Deitērija pārpilnība. Atgūts no hiperfizikas.phy-astr.gsu.edu
- ThoughtCo. (sf). Fakti par deitēriju. Izgūts no domaco.com