Deuterij je izotop vrsta vodika, koji je predstavljen kao D ili 2 H. U dodatku, je dano ime teškog vodika, jer je njegova masa je dva puta da protona. Izotop je vrsta koja dolazi iz istog kemijskog elementa, ali čiji se masni broj razlikuje od ovoga.
Ova razlika je zbog razlike u broju neutrona koji ima. Deuterij se smatra stabilnim izotopom i može se naći u vodikovim spojevima koji se nalaze u prirodi, mada u prilično malom udjelu (manji od 0,02%).
S obzirom na svoja svojstva, vrlo slična onima običnog vodika, on može zamijeniti vodik u svim reakcijama u kojima sudjeluje, postajući ekvivalentne tvari.
Iz ovog i drugih razloga, ovaj izotop ima veliki broj primjena u različitim područjima znanosti, postajući jedan od najvažnijih.
Struktura
Struktura deuterija sastoji se uglavnom od jezgre koja ima proton i neutron, s atomskom masom ili masom od približno 2.014 g.
Slično ovom izotopu duguje svoje otkriće Harold C. Urey, kemičar iz Sjedinjenih Država, i njegovi suradnici Ferdinand Brickwedde i George Murphy, 1931. godine.
Na gornjoj slici možete vidjeti usporedbu između struktura izotopa vodika, koji postoji u obliku protiuma (njegov najbrojniji izotop), deuterija i tricija, raspoređenih s lijeva na desno.
Priprema deuterija u svom čistom stanju prvi put je uspješno izvedena 1933., ali od 1950-ih koristi se tvar u čvrstoj fazi koja je pokazala stabilnost, nazvanu litijev deuterid (LiD), za zamijenite deuterij i tritij u velikom broju kemijskih reakcija.
U tom je smislu proučeno obilje ovog izotopa i primijećeno je da njegov udio u vodi može malo varirati, ovisno o izvoru iz kojeg je uzet uzorak.
Pored toga, spektroskopska ispitivanja utvrdila su postojanje ovog izotopa na drugim planetima u ovoj galaksiji.
Neke činjenice o deuteriju
Kao što je gore spomenuto, temeljna razlika između izotopa vodika (koji su jedini koji su imenovani na različite načine) leži u njihovoj strukturi, jer broj protona i neutrona u jednoj vrsti daje joj kemijska svojstva.
S druge strane, deuterij koji postoji unutar zvjezdanih tijela uklanja se većom brzinom nego što je nastao.
Uz to, smatra se da i drugi prirodni fenomeni čine samo malu količinu, pa njegova proizvodnja i danas izaziva interes.
Slično tome, niz istraživanja otkrio je da velika većina atoma koji su nastali od ove vrste potječe iz Velikog praska; to je razlog zašto se njegova prisutnost primjećuje na velikim planetima poput Jupitera.
Kako je najčešći način dobivanja ove vrste u prirodi kada se kombinira s vodikom u obliku protiva, odnos uspostavljen između udjela obje vrste u različitim znanstvenim područjima i dalje budi interes znanstvene zajednice., kao što su astronomija ili klimatologija.
Svojstva
- To je izotop bez radioaktivnih svojstava; to jest, po prirodi je dosta stabilna.
- Može se koristiti za zamjenu atoma vodika u kemijskim reakcijama.
- Ova vrsta očituje drugačije ponašanje od običnog vodika u reakcijama biokemijske prirode.
- kada su dva vodikova atoma zamijenjeni u vodi, D 2 O Dobije, stjecanje ime teške vode.
- Vodik prisutan u oceanu koji je u obliku deuterija postoji u omjeru 0,016% u odnosu na protiv.
- U zvijezdama ovaj izotop ima tendenciju brzog spajanja, što stvara helij.
- D 2 O je toksične vrste, mada njegova kemijska svojstva su vrlo slične onima od H 2
- Kada se atomi deuterija podvrgnuju procesu nuklearne fuzije pri visokim temperaturama, oslobađaju se velike količine energije.
- Fizička svojstva, kao što su točke vrenja, gustoće topline isparavanja, trojne točke, između ostalih, ima više magnituda u deuterij (D 2) molekule nego u atmosferi vodika (H 2) molekule.
- Najčešći oblik u kojem se nalazi povezan je s vodikovim atomom, porijeklom vodikov deuterid (HD).
Prijave
Deuterij se zbog svojih svojstava koristi u širokom rasponu primjena u kojima je uključen vodik. Neke od tih upotreba opisane su u nastavku:
- U području biokemije koristi se u izotopskom označavanju, koje se sastoji od "obilježavanja" uzorka odabranim izotopom kako bi se utvrdio njegov prolazak kroz određeni sustav.
- U nuklearnim reaktorima koji provode fuzijske reakcije koristi se za smanjenje brzine kojom se neutroni kreću bez velike apsorpcije tih uobičajenih vodika.
- U području nuklearne magnetske rezonance (NMR), otapala na bazi deuterija koriste se za dobivanje uzoraka ove vrste spektroskopije bez prisustva smetnji koje nastaju pri korištenju hidrogeniziranih otapala.
- U području biologije makromolekule se proučavaju tehnikama raspršivanja neutrona, gdje se uzorci dobiveni deuterijom koriste za značajno smanjenje buke u tim kontrastnim svojstvima.
- U području farmakologije koristi se supstitucija vodika deuterijom zbog kinetičkog izotopskog učinka koji nastaje i omogućava dulji poluživot tim lijekovima.
Reference
- Britannica, E. (drugo). Deuterij. Oporavak od britannica.com
- Wikipedia. (SF). Deuterij. Preuzeto sa en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Kemija, deveto izdanje. Meksiko: McGraw-Hill.
- Hyperphysics. (SF). Obilje Deuterija. Oporavak od hiperfizike.phy-astr.gsu.edu
- ThoughtCo. (SF). Činjenice deuterija. Preuzeto s thinkco.com