Den deuterium är en isotop av arten väte, vilken är representerad som D eller 2 H. I Dessutom har det fått namnet av tungt väte, eftersom dess massa är dubbelt så stor som protonen. En isotop är en art som kommer från samma kemiska element, men vars massantal skiljer sig från detta.
Denna skillnad beror på skillnaden i antalet neutroner. Deuterium anses vara en stabil isotop och kan hittas i naturligt förekommande väteföreningar, även om de är i en ganska liten andel (mindre än 0,02%).
Med tanke på dess egenskaper, mycket lik de för vanligt väte, kan det ersätta väte i alla reaktioner som det deltar i, och blir likvärdiga substanser.
Av denna och andra skäl har denna isotop ett stort antal tillämpningar inom olika vetenskapsområden och blir en av de viktigaste.
Strukturera
Strukturen för deuterium består huvudsakligen av en kärna som har en proton och en neutron, med en atomvikt eller massa av cirka 2 014 g.
På samma sätt är denna isotop skyldig till upptäckten av Harold C. Urey, en kemist från USA, och hans kollaboratörer Ferdinand Brickwedde och George Murphy, år 1931.
I den övre bilden kan du se jämförelsen mellan strukturerna av väteisotoper, som finns i form av protium (dess rikligaste isotop), deuterium och tritium, arrangerade från vänster till höger.
Beredningen av deuterium i dess rena tillstånd genomfördes framgångsrikt för första gången 1933, men sedan 1950-talet har ett ämne i fast fas använts som har visat stabilitet, kallad litiumdeuterid (LiD) ersätt deuterium och tritium i ett stort antal kemiska reaktioner.
I denna mening har överflödet av denna isotop studerats och det har observerats att dess andel i vatten kan variera något beroende på källan från vilken provet tas.
Dessutom har spektroskopistudier fastställt förekomsten av denna isotop på andra planeter i denna galax.
Några fakta om deuterium
Som nämnts ovan ligger den grundläggande skillnaden mellan väteisotoper (som är de enda som har namngivits på olika sätt) i deras struktur, eftersom antalet protoner och neutroner i en art ger det dess kemiska egenskaper.
Å andra sidan elimineras det deuterium som finns i stellarkropparna med högre hastighet än vad som har sitt ursprung.
Dessutom anses det att andra naturfenomen endast utgör en liten mängd av den, så dess produktion fortsätter att generera intresse idag.
På liknande sätt har en serie undersökningar avslöjat att den stora majoriteten av atomerna som har bildats av denna art har sitt ursprung i Big Bang; det är anledningen till att dess närvaro märks i stora planeter som Jupiter.
Eftersom det vanligaste sättet att få denna art i naturen är när den kombineras med väte i form av protium, fortsätter förhållandet mellan de båda arternas andel inom olika vetenskapsområden att väcka det vetenskapliga samhällets intresse. , till exempel astronomi eller klimatologi.
Egenskaper
- Det är en isotop utan radioaktiva egenskaper; det vill säga den är ganska stabil i naturen.
- Det kan användas för att ersätta väteatomen i kemiska reaktioner.
- Denna art manifesterar ett annat beteende än vanligt väte i reaktioner av biokemisk natur.
- När de två väteatomerna byts ut i vatten erhålls D 2 O och får namnet på tungt vatten.
- Vätet som finns i havet som är i form av deuterium finns i en andel av 0,016% i förhållande till protium.
- I stjärnor har denna isotop en tendens att snabbt smälta samman för att ge upphov till helium.
- D 2 O är en giftig art, även om dess kemiska egenskaper är mycket lika de hos H 2
- När deuteriumatomer utsätts för kärnfusionsprocessen vid höga temperaturer frigörs stora mängder energi.
- Fysikaliska egenskaper såsom kokpunkt, densitet, förångningsvärme, trippelpunkt, bland andra, har högre magnituder i deuterium (D 2 ) molekyler än i väte (H 2 ) molekyler .
- Den vanligaste formen där den finns är kopplad till en väteatom med ursprung vätedeuterid (HD).
tillämpningar
På grund av dess egenskaper används deuterium i en mängd olika tillämpningar där väte är involverat. Några av dessa användningar beskrivs nedan:
- Inom området biokemi används den i isotopmarkering, som består av att "markera" ett prov med den valda isotopen för att spåra det genom dess passage genom ett specifikt system.
- I kärnreaktorer som utför fusionsreaktioner används den för att minska hastigheten med vilken neutroner rör sig utan den höga absorptionen av dessa som vanligt väte ger.
- Inom området kärnmagnetisk resonans (NMR) används lösningsmedel baserade på deuterium för att erhålla prover av denna typ av spektroskopi utan närvaro av störningar som uppstår vid användning av hydrerade lösningsmedel.
- Inom biologiområdet studeras makromolekyler genom neutronspridningstekniker, där prover försedda med deuterium används för att avsevärt minska brus i dessa kontrastegenskaper.
- Inom farmakologiområdet används substitution av väte mot deuterium på grund av den kinetiska isotopeffekten som alstras och gör att dessa läkemedel kan ha en längre halveringstid.
referenser
- Britannica, E. (nd). Deuterium. Återställs från britannica.com
- Wikipedia. (Sf). Deuterium. Hämtad från en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Kemi, nionde upplagan. Mexiko: McGraw-Hill.
- Hyperphysics. (Sf). Deuterium Abundance. Återställdes från hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
- ThoughtCo. (Sf). Deuterium Fakta. Hämtad från thoughtco.com