Deuteriumrakenne, ominaisuudet ja käyttötavat



 deuterium on yksi vedyn isotooppilajeista, joka on esitetty D: llä tai 2H. Lisäksi sille on annettu raskaan vedyn nimi, koska sen massa on kaksi kertaa protonin massa. Isotooppi on laji, joka on peräisin samasta kemiallisesta elementistä, mutta jonka massa on erilainen kuin tämä.

Tämä ero johtuu neutronien lukumäärän erosta. Deuteriumia pidetään stabiilina isotooppina ja se löytyy luonnollisen alkuperän vetyä muodostavista yhdisteistä, vaikkakin suhteellisen pienessä osassa (alle 0,02%).

Koska sen ominaisuudet, jotka ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin tavallisessa vetyssä, voivat korvata vetyä kaikissa reaktioissa, joissa se osallistuu, tulee vastaaviksi aineiksi.

Tämän ja muiden syiden vuoksi tällä isotoopilla on suuri määrä sovelluksia eri tieteenaloilla, joista tulee yksi tärkeimmistä.

indeksi

  • 1 Rakenne
    • 1.1 Jotkin tosiasiat deuteriumista
  • 2 Ominaisuudet
  • 3 Käyttö
  • 4 Viitteet

rakenne

Deuteriumin rakenne muodostuu pääasiassa ytimestä, jossa on protoni ja neutroni, joiden atomipaino tai massa on noin 2,014 g.

Samalla tavoin tämä isotooppi on löytänyt sen löydön Harold C. Ureylle, Yhdysvaltain kemistille, ja hänen yhteistyökumppaneilleen Ferdinand Brickweddelle ja George Murphylle vuonna 1931.

Yllä olevassa kuvassa voit nähdä vertailun vedyn isotooppien rakenteista, joita esiintyy protiumina (sen runsain isotooppi), deuteriumina ja tritiumina, järjestetty vasemmalta oikealle.

Deuteriumin puhdas tila valmistettiin onnistuneesti ensimmäistä kertaa vuonna 1933, mutta 1950-luvulta lähtien on käytetty kiinteässä faasissa olevaa ainetta ja se on osoittanut stabiilisuutta, nimeltään litium deuteridi (LiD). korvaa deuterium ja tritium suuressa määrin kemiallisia reaktioita.

Tässä mielessä tämän isotoopin runsautta on tutkittu ja on havaittu, että sen osuus vedestä voi vaihdella hieman riippuen lähteestä, josta näyte otetaan..

Lisäksi spektroskopian tutkimukset ovat määrittäneet tämän isotoopin olemassaolon tämän galaksin muissa planeetoissa.

Jotkut tosiasiat deuteriumista

Kuten edellä todettiin, olennainen ero vedyn isotooppien välillä (jotka ovat ainoat, jotka on nimetty eri tavoin) on sen rakenteessa, koska lajin protonien ja neutronien määrä antaa sille kemialliset ominaisuudet..

Toisaalta tähtien elinten sisällä oleva deuterium eliminoidaan suuremmalla nopeudella kuin se on syntynyt.

Lisäksi katsotaan, että muut luonteen ilmiöt muodostavat vain pienen summan samasta syystä, miksi sen tuotanto jatkuu tällä hetkellä kiinnostuneena.

Samoin tutkimusten sarjassa on käynyt ilmi, että suurin osa tästä lajista muodostuneista atomeista on peräisin Big Bangista; tämä on syy siihen, miksi sen läsnäoloa havaitaan suurissa planeeteissa, kuten Jupiterissa.

Koska tavallisin tapa saavuttaa tämä laji luonnossa on se, että se yhdistetään vetyyn protiumin muodossa, molempien lajien osuuden välinen suhde tieteen eri osa-alueilla herättää edelleen tiedeyhteisön kiinnostusta. , kuten tähtitiede tai klimatologia.

ominaisuudet

- Se on isotooppi, jolla ei ole radioaktiivisia ominaisuuksia; se on luonteeltaan melko vakaa.

- Sitä voidaan käyttää korvaamaan vetyatomi kemiallisissa reaktioissa.

- Tämä laji ilmentää käyttäytymistä, joka eroaa tavallisesta vetystä biokemiallisten reaktioiden reaktioissa.

- Kun vaihdat veteen kaksi vetyatomia, saat D: n2Tai hankkimalla raskaan veden nimi.

- Veteen, joka on meressä, joka on deuteriumin muodossa, on 0,016% suhteessa protiumiin.

- Tähdellä tämä isotooppi pyrkii sulautumaan nopeasti heliumin aikaansaamiseksi.

- D2Tai se on myrkyllinen laji, vaikka sen kemialliset ominaisuudet ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin H2

- Kun deuteriumatomit altistetaan ydinfuusio- prosessille korkeissa lämpötiloissa, saadaan suurten energiamäärien vapautuminen.

- Fysikaalisten ominaisuuksien, kuten kiehumispisteen, tiheyden, höyrystymislämmön, kolmoispisteen, joukossa on muun muassa suurempia määriä deuteriummolekyyleissä (D2) kuin vetyssä (H2).

- Yleisin muoto, jossa se on löydetty, liittyy vetyatomiin, joka on peräisin deuteridista (HD)..

sovellukset

Ominaisuuksiensa vuoksi deuteriumia käytetään monenlaisissa sovelluksissa, joissa vety on mukana. Osa näistä käyttötarkoituksista on kuvattu seuraavassa:

- Biokemian alalla sitä käytetään isotooppimerkinnässä, joka koostuu näytteen "merkitsemisestä" valitun isotoopin kanssa sen jäljittämiseksi sen läpi kulkevan tietyn järjestelmän kautta..

- Ydinreaktoreissa, jotka suorittavat fuusioreaktioita, sitä käytetään vähentämään nopeutta, jolla neutronit liikkuvat ilman, että niiden absorptio on tavallista vetyä.

- Ydinmagneettisen resonanssin (NMR) alueella deuteriumiin perustuvia liuottimia käytetään näytteitä tämän tyyppisestä spektroskopiasta ilman, että esiintyy häiriöitä, joita esiintyy käytettäessä hydrattuja liuottimia.

- Biologian alalla makromolekyylejä tutkitaan neutronin sirontatekniikoilla, joissa deuteriumilla varustettuja näytteitä käytetään merkittävästi vähentämään melua näissä kontrastissa..

- Farmakologian alalla vedyn korvaamista deuteriumilla käytetään synnyttämässä kineettisessä isotooppivaikutuksessa ja sallitaan näiden lääkkeiden pitempi puoliintumisaika.

viittaukset

  1. Britannica, E. (s.f.). Deuterium. Palautettu britannica.comista
  2. Wikipedia. (N.D.). Deuterium. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org
  3. Chang, R. (2007). Kemia, yhdeksäs painos. Meksiko: McGraw-Hill.
  4. Hyperphysics. (N.D.). Deuterium Abundance. Haettu hyperphysics.phy-astr.gsu.edusta
  5. ThoughtCo. (N.D.). Deuteriumin tosiasiat. Haettu osoitteesta thinkco.com