Главная Энциклопедия Реакции Блоги Вопросы Ещё
Язык: uk ru
Авторизация:

Оксид дейтерия




Другие названия: тяжелая вода, тяжеловодородная вода.

Оксид дейтерия - неорганическое соединение с химической формулой D2O. Содержится в природных водах (массовое отношение D2O : H2O = 1 : 5500).

 

Физические свойства


Молярная масса 20,04 г/моль
Температура плавления, tпл. 3,813 °C
Температура кипения, tкип. 101,43 °C
 
Бесцветная гигроскопичная жидкость; более вязкая, чем обычная вода H2O. Автоионизирование протекает в меньшей степени, чем у H2O. Неограниченно смешивается с обычной водой, изотопный обмен приводит к образованию полутяжелой воды HDO. Растворяющая способность ниже, чем у обычной воды.

 

Химические свойства и методы получения



Химические свойства их одинаковы, но все реакции с участием D2O и в H2O как растворителе протекают медленнее, чем для H2O. Получают при многократном электролизе природной воды (тяжелая вода накапливается в остатке электролита).

 

Способ применения


Тяжелую воду (D2O) в промышленном масштабе производят в концентрациях 5-99,95%. В продажу она поступает в стеклянных бутылях с пришлифованными пробками и в запаянных стеклянных ампулах. Поскольку чистая тяжелая вода весьма гигроскопична, т. е. легко поглощает влагу из воздуха, в результате чего концентрация оксида дейтерия понижается, при вскрытии бутылей и ампул, а также при переливании из них тяжелой воды-необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности.

Если для проведения реакции предполагают использовать только часть содержимого бутыли, то отбор производят в «сухой» камере в атмосфере тщательно высушенного газа. Можно также в «сухой» камере заменить пробку в бутыли на присоединяемую на шлифе насадку с прокалываемым резиновым колпачком или перенести содержимое бутыли (или ампулы) в специальную удлиненной формы колбу с такой же насадкой. После этого отбор порций тяжелой воды можно вести вне «сухой» камеры при помощи инъекционного шприца с иглой. Сходным образом производят перевод содержимого сосуда с тяжелой водой в реакционный сосуд с прокалываемым колпачком. Присоединение .реакционного сосуда к остальной аппаратуре осуществляют в потоке тщательно высушенного инертного газа.

Для отбора части содержимого ампулы с тяжелой водой можно также кончик ампулы оттянуть пинцетом на небольшом остром пламени в капилляр. Последний обламывают (в «сухой» камере), после чего желаемое количество тяжелой воды вытесняют из ампулы путем ее легкого нагревания (например, теплом руки). Затем сосуд, служащий приемником, закрывают, а ампулу снова запаивают на остром язычке пламени. Из предосторожности ампулу следует хранить в эксикаторе.

Если при проведении опыта, при котором требуется получить продукты реакции с очень высоким содержанием дейтерия, должно быть использовано все содержимое ампулы, то лучше всего вскрытие ее производить непосредственно в реакционной аппаратуре. После внесения закрытой ампулы аппаратуру герметизируют путем запаивания и в высоком вакууме легким нагреванием пламени горелки удаляют абсорбированную на стенках «легкую» воду. После этого, быстро погрузив в жидкий воздух сосуд, имеющий сходную с ампулой форму, замораживают оксид дейтерия, вследствие чего стенки ампулы лопаются. В данном случае охлаждение смесью, содержащей сухой лед, недостаточно эффективно, поскольку оксид дейтерия в этих условиях затвердевает медленнее и его кристаллы заполняют преимущественно верхнюю пустую часть ампулы. Можно также предварительно надлежащим образом установить ампулу в приборе и затем разбить ее толстостенным стеклянным бойком с железным сердечником, передвигаемым при помощи электромагнита.

Из всех веществ, которые должны быть приведены во взаимодействие с оксидом дейтерия, следует сначала тщательно удалить следы воды. Гигроскопичные вещества, которые нельзя перенести в прибор без поглощения ими хотя бы незначительных количеств воды, необходимо непосредственно перед проведением реакции снова подвергнуть высушиванию нагреванием, перегонкой или сублимацией в условиях высокого вакуума в самом реакционном сосуде.

При получении под вакуумом в чистом виде можно также запаивать эти вещества в ампулы. Последние вносят затем в реакционный сосуд и разбивают магнитным бойком. Гигроскопичные жидкости и растворы можно, кроме того, вслед за операциями их очистки перенести в реакционный сосуд при помощи инъекционного шприца. Гигроскопичные твердые вещества в ряде случаев целесообразно вносить в тонкостенных разбиваемых ампулах. Отдельные части установки следует по возможности спаивать друг с другом, а число кранов в ней должно быть небольшим. Если это окажется невыполнимым, то уплотнение мест соединения должно выполняться с особой тщательностью. В местах соединения аппаратуры с вакуумной системой или с атмосферой помещают трубки с осушающими веществами или, еще лучше, вымораживающие ловушки, охлаждаемые жидким азотом, что предотвращает попадание в аппаратуру влаги из воздуха. Поскольку большинство неорганических соединений дейтерия способно так же, как и тяжелая вода, обменивать в присутствии обычной воды часть дейтерия на водород, указанные выше меры предосторожности необходимо учитывать при проведении всех описываемых ниже реакций.

Приобретение значительных количеств соединений дейтерия обходится довольно дорого. Поэтому перед проведением каждой реакции целесообразно предварительно поупражняться, проводя «модельные» опыты с исходными веществами, содержащими обыкновенный водород.


 
Список использованной литературы
  1. M. Баудлер, Г. Брауэр, Ф. Губер, В. Квасник, П.В. Шенк, М. Шмайсер, Р. Штойдель. Руководство по неорганическому синтезу: В 6-ти томах. Т.1. Пер. с. нем./Под ред. Г. Брауэра. - М.: Мир, 1985. - 320 с., ил. [с. 156-158]
  2. Лидин Р. А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. 3-е изд. испр./Р.А. Лидин, В.А. Молочко, Л.Л Андреева; Под ред. Р.А. Лидина. - М.: Химия, 2000. 480 с. ил. ISBN 5-7245-1163-0
Химическая формула:

D2O


Молярная масса: 20,04 г/моль.

Информация о статье:

Обновлено:
Создано: 20.09.2015 11:38

Просмотров: 528
Оценка информации: 5.0 з 5
Количество голосов - 1
Ключевые слова (Tags):
D2O, Оксид дейтерия
ChemiDay не навязывает вам свое мнение. Все что вы делаете - делаете на свой страх и риск.
О сайте | Отзывы и предложения | Обратная связь | Страница в ВК
ChemiDay.com © 2016