實驗室試劑--重水的特性

重水在外觀上和普通水相似,只是密度略大,為1.1079g/cm3,冰點略高,為3.82℃,沸點為101.42℃。參與化學反應的速率比普通水緩慢、重水的一個分子是由兩個重氫原子和一個氧原子組成,其分子式為D2O,相對分子質量是20。

重水與普通水看起來十分相像,是無臭無味的液體,它們的化學性質也一樣,不過某些物理性質卻不相同。普通水的密度為1g/cm3,而重水的密度為1.056g/cm3;普通水的沸點為100℃,重水的沸點為101.42℃;普通水的冰點為0℃,重水的冰點為 3.8℃。此外,普通水能夠滋養生命,培育萬物,而重水則不能使種子發芽。人和動物若是喝了重水,還會引起死亡。不過,重水的特殊價值體現于原子能技術應用中。制造威力巨大的核武器,就需要重水來作為原子核裂變反應中的減速劑,作中子的減速劑,也可作為制重氫的材料,普通水中含量約為0.02%(質量分數)。

重水制成的冰會沉入水中。

重水主要用于核反應堆中作減速劑,它可以減小中子的速率,使之符合發生裂變過程的需要。重水也是研究化學和生理變化中使用過的材料。濃而純的重水不能維持動植物的生命,其致死濃度為60%～80%。

重水和普通水一樣,也是由氫和氧化合而成的液體化合物,不過,重水分子和普通水分子的氫原子有所不同。我們知道,氫有3種同位素。一種是氕,它只含有一個質子。它和一個氧原子化合可以生成普通的水分子。另一種是重氫——氘。它含有一個質子和一個中子。它和一個氧原子化合后可以生成重水分子。還有一種是超重氫——氚。它含有兩個中子和一個質子。

重水外觀上和普通水相似,是無色、無嗅無味的液體。密度比普通水大,熔點、沸點比普通水高,由于重水分子量大,運動速度慢,所以在高山上的冰雪中,特別是在南極的冰雪中重水含量微乎其微,水(氧化氫)的密度最小,是地球上最輕的水。重水在自然界中分布較少,在普通水中約含重水0.015%。由于含量少,制備難,所以它的售價較高(約16元/毫升)。

重水雖然在尖端技術上是寶貴的資源,但對人卻是有害的。人是不能飲用重水的,微生物、魚類在純重水或含重水較多(超過80%)的水中,只要數小時就會死亡。相反,含重水特別少的輕水,如雪水,卻能刺激生物生長。