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重水怎样得来??

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重水怎样得来??

听说重水总是混杂在普通水中,沸点101摄氏度,不易电解,请问重水为什么不容易电解?我就把一些地下水拿回家电解,结果浪费了我好几十节电池,还因为有人在我家吸烟差点引起氢气爆炸,结果总是电解得一干二净,没有丝毫剩余。请问真正的重水怎样得来?

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  • 2006-07-31 11:52:21
          大自然中,重水比普通水少很多,每50吨水中才含有1千克重水。制备重水有两种方法,一是蒸馏法,这种方法只能得到纯度为92%的重水;一是电解法,可得99。7%的重水,但消耗电能特别大。所以重水不光质量重,也是贵重的水。
        地球上的水若有 3,200分之一是半重水 (HDO)。
      半重水可以透过电解及蒸馏,或以化学方法从普通水中提炼出来。可以使用化学方法,是因为重氢及普通氢原子由于质量稍为不同,所以化学反应的速度有异。当水中的半重水到了相当的浓度,重水便会因为水份子之间交换氢原子而慢慢出现。要从半重水再提炼纯正的重水亦可使用电解、蒸馏及化学方法。
      但是电解及蒸馏所需要的能量会非常巨大,因此一般这一步只会使用化学方法。 重水(或称氘化水,化学式D2O或者2H2O)是水的一种,它的质量比一般水要重。普通的水(H2O)是由两个只有质子的氢原子和一个氧16原子所组成,但在重水分子内的氢同位素,比一般氢原子有多一个中子,因此造成重水分子的质量比一般水要重。
      在自然界中,重水的含量很少。由于普通水和重水都是由相同数量的氢和氧原子组成,两者的化学反应皆会相同。但在物理上,重水的溶点和沸点比普通水稍高,在一个大气压力下,重水的溶点是摄氏3。82度,沸点是摄氏101。4度。密度方面,在摄氏20度和一个大气压力的环境下,重水的密度是11。
      05g/cm3。由于重水比普通水不容易被电解为氢和氧,以及与普通水相比,其含量稀少的关系,人们便以电解的方式来提炼纯度更高的重水。因此,重水的价格也比较昂贵。在普通水的环境下很快便完成的核反应,其在重水下的速度会变得慢很多。因此重水可用作核反应堆的减速器。
      如果用重水来养金鱼,金鱼很快便会翻肚死掉。喝了重水的老鼠,也会很快死亡。因此有说法指重水含有毒性。

    1***

    2006-07-31 11:52:21

其他答案

    2006-07-31 11:51:51
  •   重水(或称氘化水,化学式D2O或者2H2O)是水的一种,它的质量比一般水要重。普通的水(H2O)是由两个只有质子的氢原子和一个氧16原子所组成,但在重水分子内的两个氢同位素,比一般氢原子有各多一个中子,因此造成重水分子的质量比一般水要重。在自然界中,重水的含量很少。
       由于普通水和重水都是由相同数量的氢和氧原子组成,两者的化学反应皆会接近相同。但在物理上,重水的溶点和沸点比普通水稍高,在一个大气压力下,重水的溶点是摄氏3。82度,沸点是摄氏101。4度。 密度方面,在摄氏20度和一个大气压力的环境下,重水的密度是1。
      105g/cm3。由于重水比普通水不容易被电解为氢和氧,以及与普通水相比,其含量稀少的关系,人们便以电解的方式来提炼纯度更高的重水。因此,重水的价格也比较昂贵。 有另一种重水称为半重水,HDO,它只有一个氢原子是多一个中子的重氢。一般的半重水都并不纯正,通常是50%HDO,25%的H2O 及 25%的D2O。
       用途 使用核磁共振分析时倘若溶剂是水,而研究的对象是氢,可以使用重水作溶剂。 中子减速剂:某些核子反应堆使用重水来减慢中子的速度,让它们有机会与铀反应。轻水亦可以作减速剂,但因为轻水会吸收中子,因此轻水式反应堆必须使用浓缩铀,而不能使用普通铀,否则将不能达到临界质量。
      重水反应堆不单可以使用普通铀,而且会把铀238转化成为可制作核弹的钚。印度、巴基斯坦、以色列、北朝鲜都是以这样方法制造核燃料。为了防止核子武器扩散,重水的生产和出售在很多国家都受到限制。 健康问题 一般相信重水并不属于有毒物质,但是人体内的某些代谢需要轻水,所以如果只喝重水会生病。
      情形就好像空气中最主要的成分氮气是无毒的,但吸入纯氮会因为缺氧致死。以老鼠做的实验发现重水能抑制细胞的有丝分裂,引起需要迅速代谢的身体组织变坏。实验中的老鼠连续数天只喝重水后,体内约一半的体液变成重水;这时症状开始出现,需要快速细胞分裂的组织,如发根及胃膜最先出现毛病。
      本来快速增长的癌细胞生长速度亦出现减慢,不过减慢的程度并不足以令重水作为可行的治疗方法。 提炼方法 地球上的水若有 3,200分之一是半重水 (HDO)。半重水可以透过电解及蒸馏,或以化学方法从普通水中提炼出来。可以使用化学方法,是因为重氢及普通氢原子由于质量稍为不同,所以化学反应的速度有异。
      当水中的半重水到了相当的浓度,重水便会因为水份子之间交换氢原子而慢慢出现。要从半重水再提炼纯正的重水亦可使用电解、蒸馏及化学方法。但是电解及蒸馏所需要的能量会非常巨大,因此一般这一步只会使用化学方法。 。

    一***

    2006-07-31 11:51:51

  • 2006-07-31 11:49:56
  •   重水是什么? 
      水在电流的作用下,能分解成氢气和氧气。但是在电解水的过程中,有一个奇怪的现象,就是电解到最后,总剩下少量的水,无论怎样都不能再分解了。直到1932年,美国物理学家尤雷用光谱分析发现了重氢,人们才搞清楚,这难以电解的水,原来是由重氢和氧组成的。
         普通的氢原子也叫氕,它的原子核就含一个质子,无中子,相对原子质量为1。氕与氧结合,成为普通的水,它的相对分子质量为18。重氢又叫氘,这个字在希腊语里是“第二”的意思。氘的原子核比普通的氢原子核多一个中子,故相对原子质量为2。氘与氧的化合物也是水,不过它的相对分子质量为20,比普通水重百分之十,所以叫重水。
         为什么有那么多国家的科学家这样重视重水呢?因为重水有一个重要的特性,它在原子核反应堆里能降低中子的速度,又几乎不吸收中子,是最好的中子减速剂。只有经过减速以后的中子,才能有效地使铀235发生裂变,促使核裂变反应能够不断地进行。当时,有些国家在设法制造原子弹,没有中子减速剂就不能进行原子裂变的试验。
         可是,制取重水又非常困难,因为它在水中的含量只占万分之一点五,平均大约每七吨水里,才有一千克的重水。要是采用电解的方法制取这一千克重水,就得消耗六万度的电,比熔炼一吨铝还大三倍。难怪重水这么宝贵,价值千金!   虽然重水总混杂在普通的水中,它们像一对孪生兄弟,很难分开,可是彼此的性质却又相差很远。
         比如:普通水是0℃结冰,重水在3.82℃时变成冰;普通水在100℃沸腾,而重水的沸点是101.42℃。利用它们的沸点不同的特性,我们也可以用反复蒸馏的方法来制取重水。   在重水里,物质的溶解度比在普通水里小得多,许多化学反应的速度也要慢得多。
      声音在重水里的传播速度也比在普通水里要慢一些。

    山***

    2006-07-31 11:49:56

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