مياه شبه ثقيلة

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

الماء شبه الثقيل (H₂O أو HOD ) هو شكل كيميائي طبيعي من الماء . ومن الأشكال الأخرى الماء الثقيل (D₂O ) والماء العادي (H₂O). يشترك الماء شبه الثقيل في معظم خصائصه مع الماء العادي ( ¹H₂O )، ويتميز بوجود ذرة هيدروجين واحدة في كل جزيء ماء من النظير الأثقل الديوتيريوم (²H أو D)، بدلاً من البروتون الأكثر شيوعًا (¹H). هذا الاختلاف، المتمثل في وجود نيوترون إضافي في إحدى ذرات الهيدروجين، لا يُغير خصائصه الكيميائية بشكل ملحوظ، إذ تُحدد هذه الخصائص في الغالب بعدد إلكترونات التكافؤ في الذرة . الفرق الملحوظ الوحيد عن الماء العادي هو الكتلة الأكبر ، نتيجةً لوجود نيوترون إضافي في كل ذرة. في كمية معينة من الماء، يُشكل الماء شبه الثقيل (HOD) حوالي جزيء واحد من كل 3200 جزيء (أي أن ذرة هيدروجين واحدة من كل 6400 جزيء هي من النظير ²H ). بالمقارنة، يوجد الماء الثقيل (D₂O ) [ 1 ] بنسبة جزيء واحد تقريبًا من بين 41 مليون جزيء (أي جزيء واحد من بين 6400 جزيء ). وهذا يجعل الماء شبه الثقيل أكثر شيوعًا بكثير من الماء الثقيل.

لا يمكن عزل الماء شبه الثقيل (HDO) في شكله السائل النقي لأنه، بسبب تبادل الهيدروجين في الماء، يكون في حالة توازن مع H2O و D2O . [ 2 ] ومع ذلك، إذا كان من الممكن وزن نفس الحجم من HDO وH2O ، فسيكون HDO أثقل، مما أعطاه اسمه.

إنتاج

يمكن إثراء الماء بنظير الهيدروجين (HDO) عن طريق التقطير أو التحليل الكهربائي ، أو من خلال عمليات التبادل الكيميائي المختلفة، وكلها تستغل تأثير النظائر الحركي . كما يحدث إثراء جزئي في المسطحات المائية الطبيعية في ظل ظروف تبخر معينة. [ 3 ] (للمزيد من المعلومات حول توزيع الديوتيريوم في الماء، انظر: مياه المحيط القياسية المتوسطة في فيينا والكيمياء الحيوية لنظائر الهيدروجين ).

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "الماء الثقيل | مركب كيميائي" . موسوعة بريتانيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-04-2019 .
  2. ↑ §I (مقدمة)، "تأثيرات النظائر في الماء السائل بواسطة مطيافية الأشعة تحت الحمراء. II. تحليل عامل تأثير درجة الحرارة على H 2 O و D 2 O"، باسكال لاروش، جان جوزيف ماكس، وكاميل شابادوس، مجلة الفيزياء الكيميائية 129 (2008)، 064503، doi : 10.1063/1.2960583 .
  3. ↑ كريغ، هـ.؛ غوردون، ل. إ.؛ هوريب، ي. (1963). "تأثيرات التبادل النظائري في تبخر الماء: 1. نتائج تجريبية عند درجات حرارة منخفضة". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 68 (17): 5079-5087 . Bibcode : 1963JGR....68.5079C . doi : 10.1029/JZ068i017p05079 .

للمزيد من القراءة

  • شوارزر د، ليندنر ج، فوهرينجر ب (أكتوبر 2005). "استرخاء الطاقة مقابل الانتشار الطيفي لاهتزاز تمدد رابطة OH في جزيء HOD في الماء المُدَوتَر من الحالة السائلة إلى الحالة فوق الحرجة". مجلة الفيزياء الكيميائية . 123 (16) 161105. Bibcode : 2005JChPh.123p1105S . doi : 10.1063/1.2110087 . hdl : 11858/00-001M-0000-0012-E7B7-2 . PMID 16268674 .