Что такое тяжёлая вода. Что легче лед или вода? Что тяжелее вода или

и чем она отличается от лёгкой.

Многие слышали про существование некой «тяжелой воды», но мало кто знает, почему она называется тяжелой, и где вообще эта сказочная субстанция находится. Цель этот материала - прояснить ситуацию, а так же пояснить, что ничего опасного и сказочного в тяжёлой воде нет , и что она присутствует в небольших количествах практически во всех обычных водах, в том числе которые мы каждый день пьём.

«Тяжелая вода» действительно является тяжелой по отношению к обычной воде. Ненамного, примерно на одну десятую по массе, но этого достаточно, чтобы изменить свойства оной воды. А «тяжесть» её заключается в том, что вместо «легкого водорода», или протия, 1H, в молекулах этой воды присутствует тяжелый изотоп водорода  2H, или дейтерий (D), в ядре атома которого кроме протона находится ещё и один нейтрон. С точки зрения химии, формула тяжёлой воды такая же, как у простой, Н2О, но физики внесли коррективы, и поэтому записывать формулу принято как - D2O или 2H2O. Есть ещё один вариант тяжёлой, или её ещё называют «сверхтяжёлой» воды - Т2О - это оксид трития, изотопа водорода с двумя нейтронами в ядре (а всего нуклонов три, отсюда «тритий»). Но три т ий радиоактивен, да и военные используют его в качестве сырья для водородных бомб (и, соответственно, секретят всё, что с ним связано - просто на всякий случай) , так что о сверхтяжёлой воде мы в этом материале говорить не будем.

Чем же так ценна тяжёлая вода, что её не только выделили из простой (а это, поверьте, целое дело), но и носятся, как с писаной торбой?

А всё дело в добавочных нейтронах, присоединившихся к ядрам протия. Если рассматривать не молекулу воды в целом, а атомы водорода по отдельности , то получается, что они стали в два раза тяжелее ! Не на одну десятую, а в два! То есть, « толше » они стали, т учнее. А раз они тучнее , то как всем тучным, им не хочется много двигаться. Они «ленивые», не особо активные по сравнению с протием, и именно эт им объясняются все отличия в свойствах между лёгкой и тяжёлой водой .

Для начала приведём перечень этих свойств.

Тяжелая вода не имеет ни запаха, ни цвета; по этому параметру лёгкую и тяжёлую воду не различить.

Температура её плавления выше, лёд тяжёлой воды начинает образовываться уже при температуре 3,813 °C

Закипает же она при более высокой температуре - 101,43 °C

Вязкость тяжелой воды на 20% выше вязкости обычной

Плотность - 1, 1042 г/см3 при температуре 25°C, что тоже ненамного, но выше плотности обычной воды.

То есть, различить их можно даже на примитивном, бытовом уровне. Но есть у тяжёлой воды и свойства, которые трудно определить «дома на кухне». Например:

Тяжёлая вода, в отличие от лёгкой, очень плохо поглощает нейтроны. И потому является идеальным замедлителем для ядерных реакциях на медленных, «тепловых» нейтронах.

Есть и другие специфические её свойства, но они выходят за рамки обывательского восприятия и интересны в основном узким специалистам , так что о них тоже не будем.

Хорошо, а где же она располагается, эта «тяжёлая вода»? Где этот волшебный источник с ценным содержимым? Ценным, ибо килограмм тяжёлой воды стоит более тысячи евро.

А нет его, волшебного источника ! Он расположен… Везде.

В среднем соотношение молекул тяжёлой и обычной воды в природе составляет 1:5500. Однако это значение «среднее по больнице»; в морской воде содержание тяжёлых изотопов выше, в речной и дождевой воде - заметно ниже. (1:3000-3500 против 1:7000-7500). Так же наблюдается сильное различие в концентрациях в зависимости от региона и местности. Существуют также отдельные источники (отдельные районы) где концентрация тяжёлой воды зашкаливает и сравнима с концентрацией обычной протиевой , но это исключительные случаи.

С одной стороны, распространённость тяжёлой воды - благо. Её можно найти буквально везде, в любом стакане. С другой - малая концентрация очень неспособствует выделению её в чистом виде, отдельно от протиевой . Отсюда и такая высокая стоимость её получения.

Интересн о, но факт: ученые, открывшие тяжелую воду, отнеслись к ней как к научному казусу , чему-то малозначимому, побочному и развлекательному. Н е увидели больших возможностей в ее применении (в прочем, будем объективны , такая ситуация, с научными открытиями на каждом шагу). И лишь спустя некоторое время, совершенно другими исследователями, был открыт ее научный и промышленный потенциал.

«Тяжелая вода» применяется:

В ядерных технологиях;

В ядерных реакторах, для торможения нейтронов и в качестве теплоносителя;

В качестве изотопного индикатора в химии, физике, биологии и гидрологии;

Как детектор некоторых элементарных частиц;

Вполне вероятно, что в обозримом будущем тяжелая вода станет бесконечным источником э нергии - учёные всерьёз думают, как использовать дейтери й в качестве топлива для управляемого термоядерного синтеза. Но это пока из области фантастики, хотя успехи на данном поприще неоспоримы.

Химикам же тяжёлая вода интересна тем, что полученный из неё дейтерий легко определяем простыми лабораторными способами. И если синтезировать с его помощью заданные вещества, полностью заменив дейтерием протий, и соединить их с другими, «нормальными» веществами, можно отследить, какой именно атом водорода в процессе реакции вошел в состав той молекулы, а какой - иной. То есть с помощью дейтерия химики «метят» молекулы и смотрят, как протекает механизм той или иной реакции. И поверьте, этот метод стоит того, чтоб назвать его революционным - в своё время он перевернул знания множества теоретиков, знавших «как оно должно быть», заставив вновь и вновь пересматривать законы природы, находя новые и новые причинно- следственные связи , строить новые гипотезы и теории, что, конечно, сильно продвинуло химию, как науку .

Простому же далёкому от теоретической химии обывателю интереснее, а как тяжёлая вода действует на человека, и вообще на биологические системы, как таковые? И это очень правильный интерес. Ибо тяжёлая вода для живых организмов - ЯД!

Тяжелая вода, в отличие от лёгкой, угнетает жизненные процессы на всех уровнях . Биологи е ё так и называют - «мё ртв ая вода» . В ее присутствии химические реакции тормозятся, а биологические процессы … К ак минимум, замедляются. В том числе, например, замедляется и прекращается размножение микробов и бактерий.

Эксперименты над млекопитающими показали, что замещение 25% водорода в тканях дейтерием приводит к стерильности, более высокие концентрации приводят к быстрой гибели животного. Н екоторые микроорганизмы способны жить в 70%-ной тяжёлой воде) (простейшие) и даже в чистой тяжёлой воде (бактерии), но это исключения. Человек может без видимого вреда для здоровья выпить стакан тяжёлой воды, весь дейтерий будет выведен из организма через несколько дней, но при постоянном длительном воздействии начинается замещение воды в тканях, после чего проявляются негативные последствия.

В качестве эксперимента учёные попробовали поить тяжелой водой мышей со злокачественными опухолями. Ну, помните сказку о живо й и мёртвой воде, где мёртвая заживляет раны? И у них получилось - вода оказалась по настоящему мертвой, опухоли уничтожила ! Правда, вместе с мышами. Так же тяжелая вода действ ует отрицательно на раститения . Подопытных собак, крыс и мышей поили водой, треть которой была заменена тяжелой водой , ч ерез недолгое время у них начиналось расстройство обмена веществ, разрушались почки. При увеличении доли тяжелой воды животные погибали.

Но есть и обратная сторона медали: н аоборот, снижени е содержания дейтерия на 25% ниже нормы в воде, которую давали животным, благотворно сказалось на их развитии: свиньи, крысы и мыши дали потомство, во много раз многочисленнее и крупнее обычного, а яйценосность кур поднялась вдвое. То есть, кроме «мёртвой воды» учёные обнаружили и «живую», и детская сказка стала реальностью.

Как избежать контакта с «мёртвой» водой и увеличить использование «живой»? Наверное, никак. И та и та получатся в промышленных масштабах и стоит сумасшедших денег. Однако в быту мы хоть и несильно, но можем влиять на качество употребляемой воды Например, дождевая вода содержит заметно больше тяжелой воды , чем снег. Так что в « мистическх » экспериментах с талой водой и её влиянием на организм не так уж много мистического. Так же выше содержание тяжёлой воды в море, и в процессе опреснения методом обратного осмоса она только накапливается, что следует учитывать при проектировании опреснительных установок. Известны случаи, когда целые регионы стали жертвами незнания этого факта. Люди, проживавшие в этих регионах, регулярно использовали опресненную морскую воду с повышенным содержанием дейтерия, вследствие чего многие жители заболели тяжелыми болезнями.

Однако в природе нет ничего лишнего, и не стоит так уж открещиваться от тяжёлой воды , клеймя её ядом или называя «бесполезной» . Она требует от нас особого адекватного отношения, внимания и дальнейшего изучения , и этим мало чем отлчается от великого множества веществ , которые требуют не меньшего внимания . Химия - это наука, вот и надо подходить и вопросу со всем арсеналом её возможностей .

К сожалению отечественный бензин еще далек от совершенства. И каким бы хорошим с виду он бы не казался, в нем всегда есть посторонние примеси, в частности вода.

Заправляя автомобиль, всегда с горючим в бак попадает небольшое количество воды.

Если быть откровенным, то воды попадает ничтожное количество, но...

Дело в том, что вода очень плохо смешивается с бензином, можно сказать почти не смешивается и до полноты картины она еще и тяжелее.

И попадая в бак вместе с бензином вода опускается вниз и оседает на дне бензобака. И там постепенно накапливается.

И удалить её оттуда довольно непросто. Не нужно надеяться, что она выйдет сама по себе. Когда топливный насос будет захватывать исключительно воду двигатель заглохнет.

Какими проблемами может грозить вода в бензобаке? Пока бак полный, то практически никакими, но когда горючее на пределе то бензин с водой попадет в топливную систему.

В теплое время года это обернется плохой, нестабильной работой двигателя, потерей мощности... Это не критично, хотя и неприятно.

А вот зимой, топливная система может замерзнуть, особенно если машина ночь простоит на улице. И вернуть автомобиль к жизни может только отогрев его в теплом боксе.

Так как быть, если вода в бензине присутствует на каждой заправке, как не допустить попадание воды в топливную систему?

На самом деле удаление воды из бензобака операция совсем не сложная. И дя этого не придеться какими-то хитрыми методами её извлекать из недр автомобиля.

А поможет в этом спирт. В спирте в отличие от горючего, легко растворяется вода. Бензин легко растворяет спирт с водой. Вот и все!

Залив около стакана чистого (обязательно не разведенного!!!) спирта в бак автомобиля можно легко избавиться от проблем.

Двигатель легко переработает смесь бензина со спиртом и водой.

К тому же доля воды и спирта будет относительно горючего настолько мала, что мотор её просто не почувствует.

Еще по теме:

505sovetov.ru

Вода в бензобаке – что делать и какие симптомы?

Как вода может попасть в бензобак?

В принципе, в этом нет ничего сложного. Дабы не запутать вас и не перегрузить информацией, возьмем два самых распространенных способа, как вода оказывается в бензобаке:

• Первый способ – это попадание воды в бак вместе с топливом. Ни для кого не секрет что в бензине содержится большое количество примесей, в том числе и воды;
• Вода образовывается в баке в результате естественного процесса, именуемого конденсатом. Большинство автовладельцев заливают бензин в бак по мере необходимости и, большая часть бака, таким образом, пустая. Если бак не полный, то в результате разницы температур на внутренних стенках образовывается конденсат, вода, и оседает потом на дне бака, так как вода тяжелее бензина.

Вода в баке становится причиной коррозии бензобака, как результат – возникает необходимость его замены. Вода не лучшим образом влияет на топливный насос и на распылительные форсунки инжектора, они также долго не смогут работать в таком режиме. Наконец, если вода оказывается в топливных магистралях в зимнее время, она просто может замерзнуть и создать пробку. Результат – вы просто не сможете запустить двигатель автомобиля.

Попадая в камеру сгорания, вода приводит к образованию коррозии на стенках цилиндра двигателя, а это тоже весьма серьезная проблема.

Как определить, что вода в бензобаке?

Симптомы попадания воды в бак не заставят себя долго ждать, первым кто отреагирует на это, будет двигатель. Если в баке было достаточно солидное количество воды, запустить двигатель будем довольно тяжело. Касается это только запуска на холодную, то есть когда мотор прогрет, он заводиться будет хорошо, а вот, к примеру, если вы заводите двигатель утром, то придется попотеть.

Второй симптом – это неровная работа двигателя. Плавающие обороты, или если двигатель глохнет – все это является признаком воды в баке.

Что делать, если вода в бензобаке?

Существует несколько способов удаления воды из бака автомобиля.

1. Промывка бака. С бензобака необходимо слить имеющийся бензин, демонтировать бак с автомобиля. Затем нужно залить небольшое количество бензина, закрыть пробку бака и, как следует потрясти. Сливаем бензин, устанавливаем бак на место и заливаем топливо под завязку.
2. Если снимать бак с автомобиля не хочется, то можно просто откачать имеющийся бензин из бака, затем залить новый бензин в небольшом количестве, раскачать автомобиль и слить топливо снова. Это, своего рода, щадящая промывка.
3. Если уж совсем не хочется марать свои руки, можно прибегнуть к использованию топливных присадок, которые заливаются прямо в бензобак. Присадки сворачивают молекулы воды и те, в свою очередь, просто сгорают в цилиндрах двигателя.
4. Удаление воды из бензобака можно произвести и с помощью обычного спирта. Спирт отлично испаряет воду, поэтому для удаления воды можно залить стаканчик спирта в бак. Этому методу уже не один десяток лет, но он отлично себя показывает и по сей день.

Как избежать попадания воды в бак?

Заправляйтесь только на проверенных заправках, где в качестве бензина вы полностью уверены.

pro-tachku.ru

Вода в бензобаке: причины появления, удаление, профилактика

Вода в бензобаке - довольно распространенная проблема, причем догадываться о её наличии могут далеко не все автомобилисты. Между тем лишняя жидкость в топливной системе - совсем не то, что прописано вашему железному другу.

Каким бы способом вода не попала в бензобак, ни к чему хорошему это не приведет

Узнать, что в бензобак попала вода, довольно легко. Для этого не потребуется регулярно снимать бак, сливать топливо или проводить какие-либо сложные экспертизы, достаточно знать поведение своего автомобиля. Часто распространены следующие ситуации:

• Утром без видимых причин вы не можете завести автомобиль или он заводится, но далеко не с первого раза. Если с аккумулятором все в порядке, а вчера машина работала исправно, в бак попала вода. Бензин имеет меньшую плотность и поднимается вверх, а вода скапливается на дне бака. Большинство автомобилей берут бензин со дна, а в вашем случае топливная система получает воду, которую втягивает бензонасос.
• Вторым симптомом воды в бензобаке является неправильное функционирование двигателя. Он как будто троит, но при этом свечи в порядке, цилиндры работают все и обороты выставлены правильно. Причиной является разбавленное водой топливо.

Как вода попадает в бензобак

Чаще вода попадает в бак несколькими способами. Первая причина – попадание вместе с топливом. Бензин содержит много примесей, но если он низкого качества, в нем будет большая примесь воды, которая осядет на дне бака. Не стоит заправляться на малоизвестных заправках, которые могут предложить разбавленный бензин.

Вторая распространенная причина – образование конденсата. Бензобак автомобиля негерметичен, в нем находится бензин и воздух. В воздухе содержится определенное количество влаги, которая осядет на стенках бака, если он не полный, и со временем попадает в топливо и на дно, затрудняя работу двигателя. Конденсат скапливается медленно. На то, чтобы на дне бака скопилось достаточное количество воды, может потребоваться несколько лет. Чаще эта проблема беспокоит автолюбителей, живущих во влажном климате и в межсезонье, когда воздух становится крайне влажным.

Конечно, вы и сами можете налить воду в бензобак (спрашивая себя: «а что будет в этом случае?»), так не стоит в этом случае даже удивляться неполадкам в работе авто.

Опасность воды в баке

Если автомобиль бензиновый и карбюраторный, вода для него не сильно страшна, так как часть влаги скопится на дне карбюратора, и вы сможете без труда ее вылить. Инжекторные и дизельные машины страдают намного больше.

Самую большую опасность вода представляет в зимнее время года: с наступлением мороза она нередко замерзает. Вода и бензин не смешиваются, поэтому ледышка будет препятствовать попаданию топлива в топливную систему. Также может сломаться бензонасос.

Если машину удалось завести, двигатель работает неправильно: машину будет дергать, на подъемах она едет с трудом. Особенно это заметно на неровном дорожном покрытии.

Если вода попадет в топливопровод, в мороз она замерзнет. В результате топливо не сможет снабжать двигатель, и автомобиль перестанет заводиться и ехать. Еще одна опасность в том, что вода способна серьезно повредить распылители инжектора, потому что при замерзании она расширяется. Система впрыска топлива замерзает и перестает работать.

Прицеп для легкового автомобиля под силу сделать самостоятельно. Как именно - смотрите здесь.

Не будет лишним узнать, как убрать трещину с лобового стекла.

Распространенная ошибка автовладельцев заключается в том, что они думают, что закончился бензин, и заправляют машину, пытаясь ее завести. Однако этот метод не помогает, и проблема не исчезает; в результате таких попыток нередко выходит из строя бензонасос и сядет аккумулятор.

Если машина попадет в тепло, то лед, занявший топливопровод, превратится в воду и попадет в двигатель; отсюда вытекает еще более неприятная проблема – при попадании воды в цилиндр может произойти гидроудар, и двигатель придет в негодность. Вам придется делать дорогостоящий ремонт.

Другие неприятности, которые происходят из-за воды в теплое время года – это образование ржавчины в тех местах, где накапливается вода и соприкасается с металлическими частями конструкции.

Удаление воды из бензобака

Для того чтобы вода не скапливалась в баке из-за природных условий, осенью нужно проводить с автомобилем следующую профилактику. Бензобак требуется опустошить. Сделать это возможно естественным образом, истратив бензин или откачав горючее при помощи специального насоса. Насос вытягивает и воду, поэтому снимать бак вам не потребуется. Эта же процедура возможна в любое время, если вы обнаружили в баке признаки появления воды.

Некоторые модели бензобаков имеют снизу специальную пробку для слива топлива: если у вас установлена такая модель, насос вам не потребуется. После того как бак высохнет, его потребуется залить до состояния полного. Это предотвратит образование конденсата.

Существуют и другие способы борьбы с водой в бензобаке. Некоторые владельцы автомобилей пользуются автохимией, которая при добавлении в топливный бак связывает молекулы воды. Это обезопасит машину, но не избавит от посторонней жидкости. Пользоваться такими технологиями стоит осторожно, потому что нельзя с уверенностью сказать, каким образом они влияют на двигатель.

Если автомобиль дизельный, иногда используют следующий способ: 50 литров топлива разбавляют 0,5 литрами машинного масла. Масло смешивается с водой, и получившаяся эмульсия сгорает.

Для бензинового автомобиля применяют и такой способ: в бак заливают стакан медицинского спирта. Данная жидкость легко смешивается с водой и создает горючую смесь. Если медицинского спирта нет, берут любой другой, важно, чтобы он горел. Полученная в баке смесь смешивается с бензином и сгорает, не причиняя вреда двигателю и топливной системе. При этой процедуре требуется, чтобы бензина в баке было как можно больше, поэтому имеет смысл залить емкость целиком перед тем, как вы добавите в нее спирт.

Однако спирт имеет еще одну особенность: он обязательно поднимет осадок, который скапливается на дне бензобака. Чтобы не произошло неприятностей, потребуется заменить топливный фильтр, так как осадок приведет к ускоренному засорению. Заливать спирт рекомендуется осенью, когда первые заморозки еще не наступили: это позволит вам уберечь машину от образования в баке или топливной системе льда.

Существует еще один способ избавиться от воды: жидкость откачивают через топливную рампу. Чтобы добраться до нежелательной влаги, потребуется открутить золотник топливной рампы и подсоединить к нему шланг. Затем через диагностическую колодку на бензонасос потребуется подать напряжение. Воду из бака сливают.

Еще один вариант – снять бензонасос и откачать воду через трубку. Потребуется шланг от медицинской капельницы, который опускают на дно бака. Ниже бака помещают ведро, в которое вы опустите второй конец шланга. У вас получатся сообщающиеся сосуды, и вода перейдет в нижний сосуд (ведро).

Профилактика

Для того чтобы вода в бензобаке не образовывалась, принимают следующие профилактические меры:

• Автомобиль требуется заправлять только на проверенных АЗС.
• Бензобак рекомендуют держать полным постоянно.
• Осенью в бак требуется добавлять 0, 2 литра спирта.
• Чтобы хулиганы не налили в бак авто воды или не насыпали туда вредные вещества, емкость запирают, используя специальную крышку с замком.

Итог

Конечно, вода есть в любом бензобаке, главное - вовремя выявить симптомы пагубного влияния жидкости на ваш автомобиль. Помните, что профилактика поможет минимизировать риск неблагоприятного исхода, а в случае чего можно воспользоваться несколькими способами для удаления воды из бензобака.

ProCrossover.ru

Мотоциклы Урал и Днепр

воопчем вопросец.. мне не по карману ежедневно очищать всю топливную систему от воды. существует ли средство,способное связать воду и бензин и худо-бедно на этой кошмарной смеси ездить? народ доливает в бак ацетон(превосходно растворяется и воде и в бензине) , но как-то побаиваюсь из-за разрушения прокладок,запорных клапанов карбов(ацетон разрушает резину, делает её "деревянной" ,крошащейся).... кто чем пользуется? а то натурально, ежеутренне выливаешь из бака кубов 50 воды и литр полтора бензина..... да и забодался ужо отверткой карбы ковырять...

ПС вода в бак проникает в виду регулярных поездок под дождем, уплотнения не помогают, сливать всё из бака тож не по карману...

пришпандорь зонтик над пробкой бака

Х.З. ЛИЧНО Я БОЮСЬ В БАК ЗАЛИВАТЬ ЧТО-ЛИБО КРОМЕ БЕНЗИНА. МОЖЕТ СТОИТ ПОДУМАТЬ НАД КРАНИКОМ. ВОДА ТЯЖЕЛЕЕ БЕНЗИНА И ОСЕДАЕТ НА ДНЕ БАКА И ПОПЛАВКОВЫХ КАМЕР СООТВЕТСТВЕННО. ЕСЛИ УДЛИНИТЬ ПРИЕМНЫЕ ТРУБКИ ТОПЛИВНОГО КРАНА, НЕ ЕЗДИТЬ НА РЕЗЕРВЕ В ДОЖДЛИВУЮ ПОГОДУ. ПРАВДА БЕНЗИНА НАДО БУДЕТ БОЛЬШЕ ЛИТЬ НУ И ЕСТЕСТ-НО ВОДУ ВРЕМЯ ОТ ВРЕМЕНИ СЛИВАТЬ. НУ И НА КАРБАХ НАМУТИТЬ ЧТО-НИБУДЬ ТИПА СЛИВНЫХ ОТВЕРСТИЙ. С ПРОБОЧКОЙ НА РЕЗЬБЕ.

для axl:да, всё это решается снятием поплавковых камер... в продаже в автохимии есть подобные средства,предназначенные для очистки топливной системы от воды??

экий ты, право! дешевле с прокладенью под пробкой разобраться чем всякое говно, денег небось стоящее, в бак лить!

В Мото кто-то рекомендовал изопропиловый спирт(ИПС) - типа по полстакана в бак и порядок. Вроде воду связывает. Еще такая мысля: пробку сделать герметичную, а вентиляцию бака - трубочкой внутри от горловины вниз, сквозь бак и отвести куда - нибудь - типа решить проблему хирургическим путем З.Ы. -Предсавляете, доктор, пришел уши лечить, а хирург говорит - надо их отрезать! - Да, им бы только резать... Но вы не волнуйтесь, я вам дам таблетку - они сами отвалятся...

Эта вода, которая имеет всем хорошо знакомую формулу, но вместо «классических» атомов водорода в ее состав входят его тяжелые изотопы – дейтерий. Внешне тяжелая вода ничем не отличается от обычной, это такая же бесцветная жидкость, не имеющая вкуса, запаха. Дейтерий в больших количествах оказывает крайне негативное влияние на все живое и на человеческий организм в частности. Изотопы способны повреждать гены уже на стадии полового созревания. В результате развивается рак, иные болезни, человек очень быстро стареет. Распространение тяжелой воды приведет к повсеместному изменению генофонда, что вызовет гибель не только людей, но животных, растений.

Впервые молекулы с «тяжелым» водородом обнаружили в 1932-м году (Гарольд Клейтон Юри). Уже в следующем году Г.Льюис получил тяжеловодородную воду в чистом виде (в природе подобная жидкость не встречается). Тяжелая вода имеет свои свойства, несколько отличающиеся от параметров обычной воды:
- температура закипания: 101,43С;
- температура таяния: 3,81С;
- плотность при 25С: 1,1042 г/куб. см.

Тяжелая вода замедляет химические реакции, т.к. водородные связи, в которых участвует дейтерий, сильнее обычных. К гибели млекопитающих приводят лишь большие концентрации дейтерия (замещение обычной воды тяжелой на 25% и более). Например, для человека стакан тяжелой воды безвреден - дейтерий полностью «выйдет» из организма через 3-5 дней.

Легкая вода

Это жидкость, свободная от изотопа водорода дейтерия. Получить ее в чистом виде непросто; в той или иной концентрации дейтерий встречается в любой воде, в т.ч. и природной. Наименьшее процентное содержание тяжелого изотопа водорода – в талой воде из ледников и горных рек; всего 0,015%. Чуть больше дейтерия в антарктическом льде – 0,03%. Легкую воду «изготавливают» из тяжелой разными способами: вакуумной заморозкой, ректификацией, центрифугированием, изотопным обменом.

Легкая вода чрезвычайно полезна человеческому организму, ее постоянный прием нормализует работу клеток в плане метаболизма (обмена веществ). У человека повышается работоспособность, организм быстро после физических нагрузок и эффективно очищается от шлаков, токсинов. Легкая вода обладает противовоспалительным эффектом, способствует коррекции веса и даже устраняет посталкогольную абстиненцию. Впервые данные о положительном влиянии легкой воды на живые организмы получили российские ученые Варнавский И. Н. и Бердышев Г.Д.

Видео по теме

Даже самому далекому от науки человеку наверняка хоть раз приходилось слышать термин «тяжелая вода». По-другому она может называться «дейтериевой водой». Что же это такое, как вообще может всем известная вода быть тяжелой?

Все дело в том, что водород, оксид которого и является водой, в существует в виде трех различных изотопов. Первый из них и самый распространенный – протий. В состав ядра его атома входит единственный . Он-то, соединяясь с кислородом, образует волшебное вещество Н2О, без которого жизнь была бы невозможной.

Второй, гораздо менее распространенный, изотоп водорода называется дейтерий. Ядро его атома состоит не только из протона, но и из нейтрона. Поскольку массы нейтрона практически одинаковы, а масса электрона неизмеримо меньше, легко можно понять, что атом дейтерия вдвое тяжелее, чем атом протия. Соответственно, молярная масса оксида дейтерия D2O составит не 18 грамм/моль, как у обычной воды, а 20. Внешний же вид тяжелой воды точно такой же: бесцветная прозрачная жидкость без вкуса и запаха.

Третий же изотоп - тритий, содержащий в атомном ядре один протон и два нейтрона, еще более . И вода, имеющая формулу Т2О, называется «сверхтяжелой».

Чем еще помимо разницы в изотопах, отличается тяжелая вода от обычной? Она несколько более плотная (1104 кг/кубический метр) и кипит при чуть более высокой температуре (101,4 градуса). Большая плотность является еще одной причиной для названия. Но самая существенная заключается в том, что тяжелая вода является ядом для высших организмов (млекопитающих, включая человека, птиц, рыб). Разумеется, разовое потребление незначительного количества этой жидкости не нанесет существенного вреда здоровью человека, тем не менее, она непригодна для питья.

Главное применение тяжелой воды – в атомной энергетике. Она служит для торможения нейтронов и в качестве теплоносителя. Используется также в физике элементарных частиц и некоторых областях медицины.

Интересный факт: в годы Второй Мировой войны гитлеровцы пытались создать атомную бомбу, используя для экспериментального производства именно эту жидкость, наработанную на одном из заводов в Веморке (Норвегия). Чтобы сорвать их планы, было совершено несколько попыток диверсии на заводе; одна из них, в феврале 1943 года, увенчалась успехом.

На вопрос лёд тяжелее чем вода? заданный автором M. S. лучший ответ это Известно что вода в твёрдом агрегатном состоянии имеет 7мь изветных науке фаз. Обычный лёд легче воды примерно на одну десятую часть, при равном объёме. При объёмном сжатии плотность скачкообразно меняется в зависимости от соответствующей давлению кристаллической решётки. Самый плотный лёд в 2,4 раза тяжелее воды и твёрже обычного железа, плавится при температуре +70 С.

Ответ от Марина Мартина [гуру]
легче

Ответ от [email protected] [гуру]
нифига подобного

Ответ от Ўрий [гуру]
Если об голову то да, а так плотность одинаковая

Ответ от Иван Сипачёв [гуру]
Плавает же! Легче.

Ответ от Маша Булойчик [гуру]
если бы он лед был тяжелее, он бы утонул))

Ответ от Andrey Vischivkin [гуру]
Нет Вода - уникальное вещество: наибольший удельный вес имеет в ЖИДКОЙ фазе, при температуре +4 градуса Цельсия. Поэтому лёд плавает по поверхности водоёмов, а банка с водой при замерзании лопается.

Ответ от Lyuda Dm... [гуру]
вес - это масса, притягиваемая силой тяготения к земле.. . при обращении воды в лёд, масса остается прежней, если не учитывать испарения в момент оледенения.. . :))
но сосулька с крыше "тяжелее " ударит по голове. . т. к. вес придётся на острый её конец. . сила давления зависит от площади, на которую масса давит...

Ответ от ВАДИМ [активный]
вода тяжелей, однозначно

Ответ от Полиграф Полиграфович [эксперт]
Нет! Лед тяжелее. Иначе центробежная сила земли вытолкнула бы воду на поверхность, а лед утонул бы на дне. Кроме того, вещества при нагревании расширяются. Вода - это расплавленный лед, поэтому, естественно, она легче. (шутка) .
В действительности, они в одинаковых весовых категориях. И лед болтается на поверхности рек лишь потому, что "кавитационные" процессы, сопровождающие процесс кристаллизации вещества (в данном случае - жидкости) при понижении температуры, разрыхляют ее новое состояние присутствием газов (пустот) . Они то и придают застывшему веществу способность "плавать". Вообще, понятия "легче-тяжелее" более уместны у прилавка магазина. Потому что, если в одном из одинаковых батонов колбасы проковырять незаметную дырку и выскоблить оттуда содержимое, они будут отличаться по весу.
Вода - это лёд, из которого вытопили "жир". Толстому человечку легче держаться на воде, чем тонкому.
При кипении жидкости её более нагретая часть, как более легкая (менее плотная) , выталкивается более холодной водой под действием силы тяжести на поверхность. Остывает там, утяжеляется, и вновь замещает менее плотные слои, разрыхленные многократно расширившимися растворенными в жидкости и составляющими жидкость газами.
Попробуйте кинуть лом в расплавленную сталь. Он воткнется в расплав, как сосулька в воду и выскочит на поверхность.
Уф--ф-ф.. . надоело нести чушь.. . А что поделаешь: раз в неделю нужно на что-то отвечать.... Не повезло воде....

М. АДЖИЕВ

Тяжелая вода очень дорога и дефицитна. Однако если удастся найти дешевый и практичный способ ее получения, то области применения этого редкого пока ресурса заметно расширятся. Могут открыться новые страницы в химии, биологии, а это новые материалы, неизвестные соединения, может быть, и неожиданные формы жизни.

Рис. 1.
Молекулы воды прочно связаны друг с другом и образуют устойчивую молекулярную конструкцию, которая сопротивляется любым внешним воздействиям, в частности тепловым. (Именно поэтому, чтобы превратить воду в пар, нужно подвести к ней много тепла). Молекулярная конструкция воды скреплена каркасом из особых квантово-механических связей, названных в 1920 году двумя американскими химиками Латимером и Родебушем водородными. Все аномальные свойства воды, включая необычное поведение при замерзании, объясняются с точки зрения концепции водородных связей.

Вода в природе бывает нескольких «сортов». Обычная, или протиевая (Н 2 О). Тяжелая, или дейтериевая (D 2 O). Сверхтяжелая, или тритиевая (Т 2 О), но ее в природе почти нет. Различается вода и по изотопному составу кислорода. Всего же насчитывается не менее 18 ее изотопных разновидностей.

Если мы откроем водопроводный кран и наберем чайник, то там будет не однородная вода, а ее смесь. При этом дейтериевых «вкраплений» окажется очень немного – примерно 150 граммов на тонну. Получается, что тяжелая вода есть повсюду – в каждой капле! Проблема в том, как ее взять. Ныне во всем мире ее добыча связана с огромными затратами энергии и очень сложным оборудованием.

Однако есть предположение, что на планете Земля возможны такие природные ситуации, когда тяжелая и обычная вода на какое-то время отделяются одна от другой – D 2 O из рассеянного, «растворенного» состояния переходит в концентрированное. Так, может быть, существуют месторождения тяжелой воды? Пока однозначного ответа нет: никто из исследователей этим вопросом прежде не занимался.

А вместе с тем известно, что физико-химические свойства D 2 O совсем иные, чем у Н 2 0 – ее постоянного спутника. Так, температура кипения тяжелой воды +101,4°С, а замерзает она при +3,81°С. Ее плотность на 10 процентов больше, чем у обычной.

Надо также заметить, что происхождение тяжелой воды, по-видимому, сугубо земное – в космосе ее следов не обнаружено. Дейтерий образуется из протия вследствие захвата им нейтрона космического излучения. Мировой океан, ледники, атмосферная влага – вот природные «фабрики» тяжелой воды.

Рис. 2. Зависимость плотности обычной и тяжелой воды от температуры. Разница в плотности одной и другой разновидностей воды превышает 10%, и поэтому возможны условия, когда переход в твердое состояние при охлаждении происходит вначале у тяжелой воды, а затем у обычной. Во всяком случае, физика не запрещает появления участков твердой фазы с повышенным содержанием дейтерия. Такому «тяжелому» льду на диаграмме соответствует заштрихованный участок. Если бы вода была «нормальной», а не аномальной жидкостью, то зависимость плотности от температуры имела бы вид, показанный пунктирной линией.

Итак, поскольку есть заметная разница в плотности между D 2 O и Н 2 О, то именно плотность, а также агрегатное состояние и могут служить наиболее чувствительными критериями в поисках возможных месторождений тяжелой воды – ведь эти критерии связаны с температурой окружающей среды. А как известно, окружающая среда наиболее «контрастна» в высоких широтах планеты.

Но к настоящему времени сложилось мнение, что воды высоких широт бедны дейтерием. Поводом к этому стали результаты исследований проб воды и льда из Большого Медвежьего озера в Канаде и из других северных водоемов. Обнаружились также колебания в содержании дейтерия по сезонам года – зимой, например, в реке Колумбия его меньше, чем летом. Эти отклонения от нормы связывались с особенностями распределения атмосферных осадков, которые, как принято предполагать, «разносят» дейтерий по планете.

Похоже, что никто из исследователей сразу не заметил скрытого противоречия в этом утверждении. Да, атмосферные осадки влияют на распределение дейтерия по водоемам планеты, однако они никак не влияют на глобальный процесс образования дейтерия!

Когда на Севере наступает осень, в реках начинается быстрое остывание водной массы, которое убыстряется под воздействием вечной мерзлоты, одновременно идет ассоциация молекул H 2 O. Наконец, наступает критический момент максимальной плотности – температура воды всюду чуть ниже +4°С. И тогда в придонной зоне на некоторых участках интенсивно намораживается рыхлый подводный лед.

В отличие от обычного льда он не имеет правильной кристаллической решетки, у него иная структура. Центры его кристаллизации различны: камни, коряги и разные неровности, причем не обязательно лежащие на дне и связанные с мерзлым грунтом. Появляется рыхлый лед на реках глубоких, со спокойным – ламинарным – течением.

Подводное ледообразование обычно заканчивается тем, что льдины всплывают на поверхность, хотя в это время никакого другого льда нет. Подводный лед иногда появляется и летом. Возникает вопрос: что это за «вода в воде», которая меняет свое агрегатное состояние, когда установившаяся температура в реке слишком высока для того, чтобы в лед превращалась обычная Н 2 О, чтобы, как говорят физики, произошел фазовый переход?

Можно допустить, что рыхлый лед представляет собой обогащенные концентрации тяжелой воды. Кстати, если это так, то нужно помнить, что тяжелая вода не отличима от обычной, однако потребление ее внутрь организма может вызвать тяжелые отравления. К слову сказать, местные жители высоких широт не употребляют речной лед для приготовления пищи – только озерный лед или снег.

«Механизм» фазового перехода D 2 O в реке очень напоминает тот, что используется химиками в так называемых кристаллизационных колоннах. Только в северной реке «колонна» растянута на сотни километров и не столь контрастна по температурному режиму.

Если же иметь в виду, что через центры кристаллизации в реке за короткое время проходят сотни и тысячи кубических метров воды, из которых превращается в лед – намораживается – пусть тысячная доля процента, то и этого достаточно, чтобы говорить о способности тяжелой воды концентрироваться, то есть образовывать месторождения.

Только присутствием таких концентраций можно объяснить тот доказанный факт, что зимой в северных водоемах процентное содержание дейтерия заметно уменьшается. Да и полярные воды, как показывают пробы, тоже бедны дейтерием, и в Арктике, вполне вероятно, есть районы, где плавают в основном только льдины, обогащенные дейтерием, – ведь рыхлый донный лед появляется первым и тает последним.

Больше того, как показали исследования, ледники и льды высоких широт в целом богаче тяжелыми изотопами, чем воды, омывающие льды. Например, в Южной Гренландии, в районе станции «Дай-3», выявлены изотопные аномалии на поверхности ледников, и происхождение таких аномалий пока не объяснено. Значит, могут встретиться и льдины, обогащенные дейтерием. Дело, как говорится, за малым – нужно найти эти пока еще гипотетические месторождения тяжелой воды.

М. АДЖИЕВ, географ.

Источники информации:

1. Л. Кульский, В. Даль, Л. Ленчина. Вода знакомая и загадочная .
   – К.: «Радянська школа», 1982.
2. Наука и жизнь №10, 1988.