Devterij

Kaj je devterij?

On devterij Je ena od izotopskih vrst vodika, ki je predstavljena kot D ali ²H. Poleg tega je bilo dano ime težkega vodika, ker je njegova masa dvakrat večja kot proton. Izotop je vrsta, ki izvira iz istega kemičnega elementa, vendar se masna številka razlikuje od tega.

To razlikovanje je posledica razlike v številu nevtronov, ki jih ima. Devterij velja za stabilen izotop in ga najdemo v spojinah, ki jih tvori vodik naravnega izvora, čeprav v dokaj majhnem deležu (manj kot 0,02 %).

Glede na njegove lastnosti, zelo podobne lastnosti navadnega vodika, lahko nadomesti vodik v vseh reakcijah, v katerih sodeluje.

Zaradi tega in drugih razlogov ima ta izotop veliko aplikacij na različnih področjih znanosti, kar postane eno najpomembnejših.

Devterij struktura

Struktura devterija sestavlja predvsem jedro, ki ima proton in nevtron, z atomsko težo ali maso približno 2.014 g.

Podobno ta izotop dolguje svoje odkritje Haroldu C. Urey, kemik iz ZDA, in njeni sodelavci Ferdinand Brickwedde in George Murphy, leta 1931.

Na zgornji sliki si lahko ogledate primerjavo med strukturami izotopov vodika, ki obstajajo v obliki ProTio (njegov najpogostejši izotop), devterij in tritij, naročen od leve proti desni.

Priprava devterija v njegovem čistem stanju je bila uspešno izvedena leta 1933, vendar je bila od petdesetih let uporabljena trdna fazna snov in to je pokazalo stabilnost, imenovano litijev deuterid (LID), za zamenjavo devterija in tritija v v Veliko število kemičnih reakcij.

V tem smislu je bilo preučeno obilo tega izotopa in opaziti je, da se lahko njen delež v vodi rahlo razlikuje, odvisno od vira, iz katerega se odvzame vzorec.

Poleg tega je bil s pomočjo spektroskopijskih študij določeno obstoj tega izotopa na drugih planetih te galaksije.

Nekaj ​​podatkov o devteriju

Temeljna razlika med izotopi vodika (ki so edini, ki so bili imenovani na različne načine) je v njihovi strukturi, ker količina protonov in nevtronov vrste daje svoje kemijske lastnosti.

Po drugi strani se obstoječi devterij znotraj zvezdnih teles odpravlja s hitrejšo hitrostjo, kot je nastalo.

Poleg tega velja, da drugi pojavi narave tvorijo le zelo majhno količino, zato njegova proizvodnja še danes ustvarja zanimanje.

Podobno je vrsta preiskav razkrila, da velika večina atomov, ki so nastali iz te vrste, izvira iz velikega udarca; To je razlog, zakaj je opozorjena njegova prisotnost na velikih planetih, kot je Jupiter.

Ker je najpogostejši način doseganja te vrste v naravi, ko je kombinirana z vodikom v obliki ProTio, se zanimanje znanstvene skupnosti še vedno prebudi z odnosom, vzpostavljenim med deležem obeh vrst na različnih področjih znanosti, kot so Kot astronomija ali vreme.

Lastnosti devterij

- To je izotop, ki nimajo radioaktivnih lastnosti; to pomeni, da je po naravi precej stabilen.

- Uporablja se lahko za zamenjavo atoma vodika v kemičnih reakcijah.

- Ta vrsta kaže na vedenje, ki ni navaden vodik v biokemičnih reakcijah.

- Ko se v vodi zamenjata dva atoma vodika, dobimo D₂Ali, pridobivanje imena težke vode.

- Vodik, ki je prisoten v oceanu, ki je v obliki devterije, obstaja v deležu 0,016 % glede na ProTio.

- V zvezdah se ta izotop ponavadi hitro zlije, da bi povzročil helij.

- D₂Ali predstavlja strupene vrste, čeprav so njegove kemijske lastnosti zelo podobne lastnosti H₂

- Ko se devterij atomi podvržejo procesu jedrske fuzije pri visokih temperaturah, dobimo odvajanje velikih količin energije.

- Fizikalne lastnosti, kot so vrelišče, gostota, toplota uparjanja, trojna točka, imajo med drugim velike velikosti v devterijskih molekulah (D₂) to v vodiku (h₂).

- Najpogostejši način, ki ga najdemo, je povezan z atomom vodika, kar povzroča vodikov deuterid (HD).

Uporaba/aplikacije

Devterij se zaradi svojih lastnosti uporablja v najrazličnejših aplikacijah, v katerih je vključen vodik. Nekatere od teh uporabe so opisane spodaj:

- Na področju biokemije se uporablja v izotopski oznaki, ki je sestavljena iz "označevanja" vzorca z izotopom, izbranim za njegovo sledenje skozi svoj prehod skozi dani sistem.

- V jedrskih reaktorjih, ki izvajajo fuzijske reakcije, se uporablja za zmanjšanje hitrosti, s katero se nevtroni premikajo brez visoke absorpcije, ki jo predstavlja navaden vodik.

- Na področju jedrske magnetne resonance (NMR) se topila, ki temeljijo na deuteriju, uporabljajo za pridobivanje vzorcev te vrste spektroskopije brez prisotnosti motenj, ki se proizvajajo.

- Na področju biologije se makromolekule preučujejo s pomočjo nevtronskih disperzijskih tehnik, kjer se vzorci, opremljeni z deuterijem, uporabljajo za znatno zmanjšanje hrupa v teh kontrastnih lastnostih.

- Na področju farmakologije zamenjava vodika uporablja devterij z ustvarjanjem kinetičnega izotopskega učinka in omogoča, da imajo ta zdravila daljše polovico življenja.