重水は、重水素組成の水の形です。水素、重水素、トリチウムの中の中性子の数は、それぞれ 1、2、3 です。この中性子数の変化は、その元素の特性を変化させます。重水は、水を複数回電気分解して作られます。
他の調製方法には、ガードラー硫化物プロセスおよび分別蒸留が含まれる。重水は、医学、生物学、およびビジネスで幅広い用途があります。たとえば、重水は原子炉の減速材として使用されます。
重水は高分子の熱安定性を高めます。ワクチンは、熱安定性を維持するためにこの機能を必要とします。悪性細胞は、通常の細胞よりも重水の影響を受けます。重水素化抗がん剤は副作用が少ないことが知られています。
準備の方法 - 意味
重水は主に普通の水を長時間電気分解して作ります。長時間の電気分解により、水から重水素が分離されます。通常の水から分離された重水素は、酸素で処理されて重水になります。
- 複数段階の電気分解（長時間電気分解）
これは徹底的な電解プロセスです。私たちが知っているように、水中には重水素よりも多くの通常の水素原子があります。電気分解すると、プロチウムが放出されます。さらに電気分解を続けると、プロチウムの濃度が低下し、重水素の濃度が高くなります。
電解槽には、多くの設計がありました。電気分解の陰極は電解槽そのものです。穴の開いた円柱状の Ni シートが陽極として機能します。
- 分別蒸留
重水は中性子数の変化により、通常の水とは異なる性質を持っています。分留はこの性質を利用したものです。これには、長さ 12 メートルの分別カラムが使用されます。蒸気が上昇してフラクショナル カラムを通過するとき、この場合は揮発性成分のみです。
これが、分別蒸留を使用して重水を調製する方法です
- ガードラー硫化プロセス
ガードラー硫化物手順は、H2S と通常の軽水との間の重水素移動に依存する方法です。この操作には 2 つの異なる列があります。一方の塔は30℃で「コールドタワー」と呼ばれ、もう一方は130℃で「ホットタワー」と呼ばれます。分離は、2 つの温度間の平衡の違いから発生します。
重水の使用
- 原子炉の中性子減速材
- 重水減速炉はトリチウムを形成します
- 電気分解による重水素の調製
- さまざまな反応メカニズムを研究するためのトレーサー化合物として使用
- 有機化学で水素にラベルを付ける
- フーリエ変換赤外分光法で使用
- 核磁気共鳴で使用されます。
- 抗がん剤による治療目的
結論
重水は、プロチウム (単一の H 原子) の代わりに組成に重水素を含む水の別の形態です。重水は主に普通の水を長時間電気分解して作ります。長時間の電気分解により、水から重水素が分離されます。
通常の水から分離された重水素は、酸素で処理されて重水になります。他の準備方法もあります。重水の準備に移りましょう。電気分解すると、プロチウムが遊離します。さらに電気分解を続けると、プロチウムの濃度が下がり、重水素の濃度が高くなります。そのため、重水の沸点は普通の水の沸点よりも若干高くなります。分留はこの性質を利用したものです。これには、長さ 12 メートルの分別カラムが使用されます。蒸気が上昇し、フラクショナル カラムを通過すると、揮発性成分のみが最終的に残ります。この場合は重水素です。ガードラー硫化物手順は、H2S と通常の軽水との間の重水素移動に依存する方法です。
重水には次のような利点があります。
- 原子炉の中性子減速材
- 重水減速炉はトリチウムを形成します
- 電気分解による重水素の調製
- さまざまな反応メカニズムを研究するためのトレーサー化合物として使用
- 有機化学における水素の標識
- フーリエ変換赤外分光法で使用
- 核磁気共鳴および抗がん剤の治療目的で使用されます。
