Apa grea

Apa grea este oxidul de deuteriu, abreviat D2O sau 2H2O. Din punct de vedere al proprietăţilor macroscopice şi "chimice" este la fel ca apa normală, însă atomii de hidrogen constituenţi conţin un neutron în plus în nucleu. Există deasemena şi apă semigrea, HDO.

Apa grea fost descoperita in 1932 in compozitia apei obisnuite.Ea se gaseste in proportie de aproximativ 0.003%.

Se obtine prin indelungata electroliza a apei. Dintr-o tona de apa obisnuita se obtin 10cm³ de apa grea, de puritate 99,99%. Procesul de electroliza necesita un consum mare de energie. Pentru obtinerea unui kg de apa grea, se consuma aceeasi energie ca la obtinerea a trei tone de aluminiu.

Avand compozitie diferita fata de apa obisnuita (apa usoara), apa grea are proprietati deosebite de ale acesteia.

Apa grea are densitatea, punctele de fierbere si de topire mai ridicate decat apa obisnuita. Solubilitatea substantelor este mai mica in apa grea.

S-a constatat experimental ca vascozitatea apei grele este mai mare decat a apei obisnuite. Reactiile chimice sunt mai lente in apa grea decat in apa usoara.

Organismele acvatice cum ar fi melcii, pestii, sepiile mor in apa grea pura, dar suporta apa grea pana la o concentratie de 32%. D2o este daunatoare si vegetatiei: astfel plantele nu incoltesc si nu se dezvolta in aceasta apa.

O concentratie mare de apa grea in apa de baut produce omului sete intensa, deshidratarea oragnismului si in final moartea.

De ce totusi in istoria chimiei oamenii de stiinta s-au preocupat de prepararea apei grele?

Apa grea a captat o mare importanta pentru determinarea unor procese biochimice. S-a stabilit de exemplu ca timpul mediu de stationare a apei in organisumul uman este de 14 zile, mult mai mare decat la organisme (pestele auriu-4h). S-a constatat de asemenea ca rezerva de grasime a animalelor si a oamenilor se reinoieste continuu. Grasimea consumata din alimente, se depune ca rezerva si se consuma cea depusa anterior.

Utilizarea principala a apei grele este ca agent termic si moderator de neutroni in reactoarele atomice.

Apa grea D2O constituie sursa principala de obtinere a deuteriului(prin electroliza D2O). Prima bomba de hidrogen in care s-a folosit drept combustibil deuteriu, a explodat la 1 noiembrie 1952 in insulele Marshall. La locul exploziei s-a gasit un crater adanc de 60 m si un diametru de 2 km plin cu apa de mare. Explozia a eliberat o energie echivalenta cu a 3 milioane tone de trotil (un explozibil extrem de puternic).

Deuteriul obtinut din apa grea, se foloseste la obtinerea temperaturilor inalte (mii de grade),a plasmei, in reactoare nucleare.

Tara noastra se numara printre producatorii si exportatorii de apa grea.