重水的秘密:化學(xué)中的同位素之爭(zhēng)
當(dāng)然,重水和水是兩種不同的物質(zhì)。因此,有必要用不同的寫(xiě)作方法來(lái)區(qū)分和命名不同的名
稱(chēng)。更重要的是,兩者的性質(zhì)確實(shí)存在一些細(xì)微的差異。
例如,重水的分子類(lèi)型為D2O,相對(duì)分子質(zhì)量為20.0。水的分子類(lèi)型為H2O,分子量為18.0。
兩者的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)也不同。常溫下重水的離子積為1.6*10-15,水的離子積為1.0*10-14。重水
也是原子反應(yīng)堆中子的有效減速器。
它們的化學(xué)性質(zhì)也不同。例如,D2O很難在鎳電極上放電。如果人們直接喝重水,生物體會(huì)
在重水中死亡。
但是,重水和水屬于同一種“化學(xué)物質(zhì)”。也就是說(shuō),從化學(xué)的角度來(lái)看,兩者是不應(yīng)該區(qū)分的。
由于化學(xué)注重物質(zhì)元素的組成,而不考慮元素中同位素類(lèi)型的差異。
例如,H元素的原子量為99.98%,與0.02%的D和少量T相比,它們與原子質(zhì)量的平均值相比。
換句話說(shuō),當(dāng)人們談?wù)?ldquo;水”時(shí),他們已經(jīng)承認(rèn)其中一些HDO(它將更接近H2O的性質(zhì))。只有
在提取D2O的過(guò)程中,才能發(fā)生從HDO到D2O的轉(zhuǎn)換和豐富。