Тяжеловодородная вода. Ее также называют оксидом дейтерия. Разница между обычной и тяжелой водой состоит в том, что в состав молекулы последней вместо легкого изотопа водорода (протия) входят 2 атома тяжелого изотопа водорода (дейтерия). В результате получается не привычная формула H>2O, а D>2O или 2H>2 О, но внешне тяжеловодородная вода ничем не отличается от обычной.
Впервые тяжелую природную воду обнаружил в 1932 году химик Г. Юри, впоследствии награжденный за это Нобелевской премией. В следующем году Г. Льюис выделил тяжеловодородную воду в чистом виде. Необходимо отметить, что вероятность обнаружения атома дейтерия в естественной воде составляет 1: 6400. Ученые выяснили, что он обычно содержится в молекулах полутяжелой воды. Причем одна такая молекула приходится на 3200 молекул обычной воды. Так как в природе соединение двух атомов дейтерия в одной молекуле маловероятно, образование молекул тяжелой воды является проблематичным. Ученые получают тяжеловодородную воду искусственным способом, используя повышение концентрации дейтерия в воде.
Оксид дейтерия обладает теми же свойствами, что и H>2O. Однако процессы взаимодействия с химическими элементами протекают очень медленно. Это связано с тем, что водородные связи, усиленные дейтерием, отличаются повышенной прочностью. Тяжелая вода характеризуется слабой степенью токсичности. Экспериментальным способом было установлено, что замещение легкого водорода тяжелым у животных в 25 % случаев приводит к необратимой стерильности. Дальнейшее повышение концентрации вызывает гибель. В то же время рыбы погибают только при 90 %-ном замещении легкого водорода дейтерием, а микроорганизмы и грибы могут существовать при 70 %-ном замещении и в чистой тяжеловодородной воде. Для человека тяжелая вода не представляет опасности – после прие ма нескольких стаканов тяжелый водород выводится из организма. В некоторых странах ее используют для лечения артериальной гипертензии.
Обычная, или легкая, вода имеет 9 разновидностей, встречающихся в природной воде, что связано с наличием у водорода и кислорода изотопов. Та к называют атомы одного химического элемента, которые различаются по весу, но обладают одинаковыми химическими и физическими свойствами. У водорода таких изотопов 2 (Н и D), у кислорода – 3 (16 О, 17 О и 18 О).
Так как получение тяжеловодородной воды – процесс длительный и энергоемкий, она имеет довольно высокую стоимость. Многие считают, что при длительном кипячении обычной воды концентрация дейтерия повышается, а употребление такой воды приводит к различным заболеваниям. На самом деле вероятность получения тяжелой воды таким способом составляет менее 1 %. Кроме того, необходимо помнить, что тяжеловодородная вода не ядовитая, а на природную воду, подвергнутую кипячению, гораздо большее влияние оказывает повышение концентрации растворенных солей.
