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主题：【转帖】化学常识——重水是水吗?

浏览0 回复17 电梯直达
平凡人
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发表于：2010/12/09 19:58:10 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
冰在0℃开始融化。这是本家都熟悉的事儿。 然而，世界上竟有热冰它在3.8℃方才融化! 是不是结成这种冰的水不纯呢？不，这是道道地地的水，但又与普通的水不一样，它叫重水。 重水是水。普通水的分子，是由一个氧原子与两个氢原子组成的。重水的分子，也是由一个氧原子

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zhaoyt1979
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2010/12/9 19:58:27 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
冰在0℃开始融化。这是本家都熟悉的事儿。

    然而，世界上竟有“热冰”——它在3.8℃方才融化!
    是不是结成这种冰的水不纯呢？不，这是道道地地的水，但又与普通的水不一样，它叫重水。
    重水是水。普通水的分子，是由一个氧原子与两个氢原子组成的。重水的分子，也是由一个氧原子与两个氢原子组成。重水和水的不同，只是在于组成重水的氢原子不是普通的氢原子，而是重氢，学名叫做氘(dao)。重氢也是氢；普通氢原子的原子核，是由一个质子组成的，而重氢的原子核除了有一个质子外，还多含有一个中子。1升重水比1升普通水大约要重105.6克。
    在外貌上，重水与普通水差不多，郁是没颜色的，透明的、流来流去的液体。但是，它俩貌似神离，脾气可是大不相同：如果你用重水养金鱼的话，鱼儿没多久就肚皮朝天地死去了；喝了重水的老鼠，也会很快丧命；普通的水在100℃就沸腾了，重水在10l.4℃才沸腾；盐类在重水里的溶解度比在普通水里要小些；许多化学反应进行的速度，在重水里也要比普通水里慢一些。
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zhaoyt1979
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2010/12/9 19:59:05 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
更奇怪的是：当用电流电解水时，普通水的分子很容易被电流“拆开”成氢气与氧气，从两极跑掉。而重水几乎不会被电解!
    在大自然中，普通的水大约有140万万亿吨那么多，重水却很少，在100吨水里大约含有17公斤重水。现在，人们就是利用电流来大批大批地电解水。久而久之，因为重水不易被电解，电解液里重水的浓度越来越大，最后把电解液蒸馏一下，就制得了很纯的重水。这样，制备重水常常要消耗掉大量的电能，提炼1公斤重水比熔炼1吨所需的电能还大3倍!
    在大自然中，重水的分布是很不均匀的：雪、雨水与地表面的水里，重水很少。然而，在一些动植物体中，特别是一些矿物中，重水的含量却较多。
  尽管为了得到一丁点儿的重水，要付出巨大的电能，人们还是大批大批地电解水来制备重水，而且即使这样做，重水仍然是供不应求呢!
这是为什么?原来，重水在现在原子能反应堆里，是一位非常重要的“角色”，它起减速剂的作用，在所有的减速剂中，要算是重水最好了，因为它不吸收中子。
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2010/12/9 19:59:18 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
重水是在1932年才第一次被人们发现，短短的四十多年间，它成了一位非常重要的“人物”。在将来，重水将越发重要，人们称它为“未来的燃料”。因为重水是热核反应的燃料，是一种取之不尽，用之不竭，而释放出来的能量又异常巨大的好“燃料”!
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jcwsdsky
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2010/12/9 21:15:43 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
长知识了，谢谢分享
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阿三
junqiwudi
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2010/12/15 9:48:07 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
为了得到一丁点儿的重水，要付出巨大的电能
那么重水来做能源 有必要吗 呵呵
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机枪射手
z14753
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2010/12/15 11:46:36 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
球上的水大约有 3,200分之一是半重水 (HDO)。半重水可以透过电解及蒸馏，或以化学方法从普通水中提炼出来。可以使用化学方法，是因为氘及普通氢原子由于质量稍为不同，所以化学反应的速度有异。当水中的半重水到了相当的浓度，重水便会因为水份子之间交换氢原子而慢慢出现。要从半重水再提炼纯正的重水亦可使用电解、蒸馏及化学方法。但是电解及蒸馏所需要的能量会非常巨大，因此一般这一步只会使用化学方法。
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gongnongbing
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2010/12/17 0:31:11 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
重水





重水（heavy water）（氧化氘）是由氘和氧组成的化合物。分子式D2O，分子量20.0275，比普通水（H2O）的分子量18.0153高出约11％，因此叫做重水。在天然水中，重水的含量约占0.015％。由于氘与氢的性质差别极小，因此重水和普通水也很相似。重水的离子积常数为1.6*10-15.

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2010/12/17 0:32:20 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
发现过程　　

1931年美国H.C.尤里和F.G.布里克维德在液氢中发现氘，


　　1933年美国G.N.路易斯和R.T.麦克唐南利用减容电解法得到0.5毫升重水，纯度为65.7％，再经电解，得0.1克接近纯的重水。

　　1934 年，挪威利用廉价的水力发电，建立了世界上第一座重水生产工厂。

生产方法

　　电解法。电解水时，EBAE的电解分离系数可达10左右，可使重水很快浓集。但耗电能太大，已不单独使用。

　　精馏法。分水、氨、氢等精馏法，以富集其中的氘，操作虽简单，但分离系数小。

　　化学交换法。利用化学反应使氘和氢交换而得到富集，是最经济的方法。

主要作用

　　重水主要用作核反应堆的慢化剂和冷却剂，用量可达上百吨。 重水分解产生的氘是热核燃料。重水还可做示踪物质。
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2010/12/17 0:32:52 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
专门设计或制造用于利用GS法或氨——氢交换法生产重水的设备项目包括如下：

　　1． 水——硫化氢交换塔

　　专门设计或制造用于利用GS法生产重水的、用优质碳钢(例如ASTM A516)制造的交换塔。该塔直径6米(20英尺)至9米(30英尺)，能够在大于或等于2兆帕(300磅/平方英寸)压力下和6毫米或更大的腐蚀允量下运行。

　　2． 鼓风机和压缩机

　　专门为利用GS法生产重水而设计或制造的用于循环硫化氢气体(即含H2S 70%以上的气体)的单级、低压头(即0．2兆帕或30磅/平方英寸)离心式鼓风机或压缩机。这些鼓风机或压缩机的气体通过能力大于或等于56米3/秒(120 000 标准立方英尺/分)，能在大于或等于1．8兆帕(260磅/平方英寸)的吸入压力下运行，并有对湿H2S介质的密封设计。

　　

　　3．氨——氢交换塔

　　专门设计或制造用于利用氨——氢交换法生产重水的氨——氢交换塔。该塔高度大于或等于35米（114．3英尺），直径1．5米（4．9英尺）至2．5米（8．2英尺），能够在大于15兆帕(2225磅/平方英寸)压力下运行。这些塔至少都有一个用法兰联结的轴向孔，其直径与交换塔筒体部分直径相等，通过此孔可装入或拆除塔内构件。

　　4． 塔内构件和多级泵

　　专门为利用氨——氢交换法生产重水而设计或制造的塔内构件和多级泵。塔内构件包括专门设计的促进气/液充分接触的多级接触装置。多级泵包括专门设计的用来将一个接触级内的液氨向其他级塔循环的水下泵。
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2010/12/17 0:33:19 10楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
5． 氨裂化器

　　专门设计或制造的用于利用氨——氢交换法生产重水的氨裂化器。该装置能在大于或等于3兆帕(450磅/平方英寸)的压力下运行。

　　6． 红外吸收分析器

　　能在氘浓度等于或高于90%的情况下“在线”分析氢/氘比的红外吸收分析器。

　　7． 催化燃烧器

　　专门设计或制造的用于利用氨——氢交换法生产重水时将浓缩氘气转化成重水的催化燃烧器。
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