Struktur, Harta dan Kegunaan Deuterium



The deuterium adalah salah satu spesies hidrogen hidrogen, yang diwakili sebagai D atau 2H. Di samping itu, ia diberi nama hidrogen berat, kerana jisimnya adalah dua kali ganda daripada proton. Isotop adalah spesies yang berasal dari unsur kimia yang sama, tetapi bilangan massanya berbeza dari ini.

Perbezaan ini adalah disebabkan perbezaan bilangan neutron yang ada. Deuterium dianggap sebagai isotop yang stabil dan boleh didapati dalam sebatian yang dibentuk oleh hidrogen asal semula jadi, walaupun dalam bahagian yang agak kecil (kurang daripada 0.02%).

Memandangkan sifatnya, sangat serupa dengan hidrogen biasa, boleh menggantikan hidrogen dalam semua tindak balas di mana ia menyertai, menjadi bahan yang sama.

Atas alasan ini dan lain-lain, isotop ini mempunyai banyak aplikasi dalam bidang sains yang berbeza, menjadi salah satu yang paling penting.

Indeks

  • 1 Struktur
    • 1.1 Sesetengah fakta mengenai deuterium
  • 2 Hartanah
  • 3 Kegunaan
  • 4 Rujukan

Struktur

Struktur deuterium ditubuhkan terutamanya oleh nukleus yang mempunyai proton dan neutron, dengan berat atom atau massa kira-kira 2.014 g.

Dengan cara yang sama, isotop ini berhubung dengan penemuannya kepada Harold C. Urey, seorang ahli kimia dari Amerika Syarikat, dan kolaboratornya, Ferdinand Brickwedde dan George Murphy, pada tahun 1931.

Dalam imej di atas, anda dapat melihat perbandingan antara struktur isotop hidrogen, yang wujud dalam bentuk protium (isotop yang paling melimpah), deuterium dan tritium, diatur dari kiri ke kanan.

Penyediaan deuterium dalam keadaan tulen telah berjaya dijalankan buat kali pertama pada tahun 1933, tetapi sejak 1950-an bahan dalam fasa pepejal telah digunakan dan ia telah menunjukkan kestabilan, yang dipanggil lithium deuteride (LiD), untuk menggantikan deuterium dan tritium dalam banyak reaksi kimia.

Dalam pengertian ini, kelimpahan isotop ini telah dipelajari dan telah diperhatikan bahawa bahagiannya di dalam air mungkin berbeza-beza, bergantung kepada sumber dari mana sampel diambil..

Di samping itu, kajian spektroskopi telah menentukan kewujudan isotop ini di planet lain galaksi ini.

Beberapa fakta mengenai deuterium

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, perbezaan asas antara isotop hidrogen (yang merupakan satu-satunya yang dinamakan dalam pelbagai cara) terletak pada strukturnya, kerana jumlah proton dan neutron spesies memberikan sifat kimianya.

Di sisi lain, deuterium yang ada di dalam badan-badan bintang dihapuskan dengan kelajuan yang lebih besar daripada ia berasal.

Di samping itu, dianggap bahawa fenomena lain bentuk semula jadi hanya sedikit jumlah yang sama, sebab mengapa pengeluarannya terus menimbulkan minat pada masa kini.

Begitu juga, satu siri penyiasatan telah mendedahkan bahawa majoriti atom-atom yang terbentuk dari spesies ini berasal dari Big Bang; ini adalah sebab mengapa kehadirannya dilihat di planet besar seperti Musytari.

Sebagai cara yang paling biasa untuk mencapai spesis ini adalah apabila ia digabungkan dengan hidrogen dalam bentuk protium, hubungan antara bahagian kedua-dua spesies di kawasan yang berlainan sains terus membangkitkan kepentingan komuniti saintifik. , seperti astronomi atau klimatologi.

Hartanah

- Ia adalah isotop yang tidak mempunyai ciri-ciri radioaktif; iaitu, ia agak stabil dalam alam semula jadi.

- Ia boleh digunakan untuk menggantikan atom hidrogen dalam tindak balas kimia.

- Spesies ini memperlihatkan kelakuan berbeza daripada hidrogen biasa dalam tindak balas sifat biokimia.

- Apabila anda menggantikan dua atom hidrogen di dalam air, anda akan mendapat D2Atau, dapatkan nama air berat.

- Hidrogen yang terdapat di lautan yang dalam bentuk deuterium wujud dalam nisbah 0.016% berhubung dengan protium.

- Dalam bintang, isotop ini mempunyai kecenderungan untuk bergabung dengan cepat untuk menimbulkan helium.

- D2Atau ia adalah spesies toksik, walaupun sifat kimianya sangat mirip dengan H2

- Apabila atom deuterium tertakluk kepada proses gabungan nuklear pada suhu tinggi, pelepasan sejumlah besar tenaga diperolehi.

- Sifat-sifat fizikal seperti titik mendidih, ketumpatan, haba pengewapan, titik tiga, antara lain, mempunyai magnitud yang lebih besar dalam molekul deuterium (D2) daripada dalam hidrogen (H2).

- Bentuk yang paling umum di mana ia ditemui dikaitkan dengan atom hidrogen, yang berasal dari hidrogen deuteride (HD).

Kegunaan

Oleh kerana sifatnya, deuterium digunakan dalam pelbagai aplikasi di mana hidrogen terlibat. Antara kegunaan ini diterangkan di bawah:

- Dalam bidang biokimia, ia digunakan dalam pelabelan isotop, yang terdiri daripada "menandakan" sampel dengan isotop terpilih untuk mengesannya melalui laluannya melalui sistem tertentu.

- Dalam reaktor nuklear yang menjalankan tindak balas tindak balas ia digunakan untuk mengurangkan kelajuan dengan neutron yang bergerak tanpa penyerapan tinggi ini yang membekalkan hidrogen biasa.

- Dalam bidang pelarut resonans magnetik nuklear (NMR) berdasarkan deuterium digunakan untuk mendapatkan sampel spektroskopi jenis ini tanpa adanya gangguan yang berlaku apabila menggunakan pelarut terhidrogenasi.

- Dalam bidang biologi, makromolekul dipelajari melalui teknik hamburan neutron, di mana sampel yang dilengkapi dengan deuterium digunakan untuk mengurangkan bunyi bising dalam sifat-sifat kontras ini.

- Dalam bidang farmakologi, penggantian hidrogen oleh deuterium digunakan untuk kesan isotopik kinetik yang dihasilkan dan membolehkan ubat-ubatan ini mempunyai tempoh separuh hayat lebih lama.

Rujukan

  1. Britannica, E. (s.f.). Deuterium. Pulih dari britannica.com
  2. Wikipedia. (s.f.). Deuterium. Diambil dari en.wikipedia.org
  3. Chang, R. (2007). Kimia, Edisi kesembilan. Mexico: McGraw-Hill.
  4. Hyperphysics. (s.f.). Deuterium Abundance. Diperolehi daripada hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
  5. ThoughtCo. (s.f.). Fakta Deuterium. Diambil dari thoughtco.com