23.09.2019

Vlastnosti vody sú chemické a fyzikálne vlastnosti vody v kvapalnom stave. Voda a jej prospešné vlastnosti pre živé bytosti. Hydratuje a kryštalizuje


Voda je jednou z najbežnejších látok v prírode (hydrosféra zaberá 71 % povrchu Zeme). Voda hrá dôležitú úlohu v geológii a histórii planéty. Živé organizmy nemôžu existovať bez vody. Faktom je, že ľudské telo tvorí takmer 63% - 68% voda. Takmer všetky bio chemické reakcie v každej živej bunke – to sú reakcie v vodné roztoky... V roztokoch (hlavne vodných), väčšina z technologických procesov v podnikoch chemický priemysel, vo výrobe lieky A produkty na jedenie. A v hutníctve je voda mimoriadne dôležitá, a to nielen na chladenie. Nie je náhoda, že hydrometalurgia - získavanie kovov z rúd a koncentrátov pomocou roztokov rôznych činidiel - sa stala dôležitým odvetvím.


Voda, nemáš farbu, chuť, vôňu,
nedá sa opísať, tešíš sa,
bez toho, aby si vedel, čo si. Nedá sa povedať
čo je potrebné pre život: vy ste život sám.
Napĺňaš nás radosťou
ktoré sa nedajú vysvetliť našimi pocitmi.
S tebou sa nám vracia sila,
s ktorým sme sa už rozlúčili.
Vďaka vašej milosti začíname odznova
vyvárať suché studne našich sŕdc.
(A. de Saint-Exupery. Planéta ľudí)

Napísal som esej na tému "Voda je najúžasnejšia látka na svete." Túto tému som si vybral, pretože je najviac aktuálna téma, keďže voda je najdôležitejšou látkou na Zemi, bez ktorej nemôže existovať žiadny živý organizmus a nemôžu prebiehať žiadne biologické, chemické reakcie a technologické procesy.

Voda je najúžasnejšia látka na Zemi

Voda je známa a nezvyčajná látka. Známy sovietsky vedec akademik I. V. Petrjanov nazval svoju vedecko-populárnu knihu o vode „najmimoriadnejšou látkou na svete“. A "Zábavná fyziológia", ktorú napísal doktor biologických vied B.F. Sergejev, začína kapitolou o vode - "Látka, ktorá vytvorila našu planétu."
Vedci majú úplnú pravdu: na Zemi neexistuje látka, ktorá by bola pre nás dôležitejšia ako obyčajná voda, a zároveň neexistuje žiadna iná taká látka, v ktorej vlastnostiach by bolo toľko rozporov a anomálií ako v jej vlastnostiach.

Takmer 3/4 povrchu našej planéty zaberajú oceány a moria. Pevná voda – sneh a ľad – pokrýva 20 % územia. Klíma planéty závisí od vody. Geofyzici tvrdia, že Zem by už dávno vychladla a zmenila by sa na kus kameňa bez života, nebyť vody. Má veľmi vysokú tepelnú kapacitu. Pri zahrievaní absorbuje teplo; ochladenie, dáva to preč. Suchozemská voda absorbuje aj vracia veľa tepla a tým „vyrovnáva“ klímu. A Zem je chránená pred kozmickým chladom tými molekulami vody, ktoré sú rozptýlené v atmosfére - v oblakoch a vo forme pár ... bez vody sa nezaobídete - to je najdôležitejšia látka na Zemi.
Štruktúra molekuly vody

Správanie vody je „nelogické“. Ukazuje sa, že k prechodom vody z pevného skupenstva do kvapalného a plynného skupenstva dochádza pri teplotách oveľa vyšších, ako by mali. Pre tieto anomálie sa našlo vysvetlenie. Molekula vody H2O je vytvorená vo forme trojuholníka: uhol medzi dvoma väzbami kyslík-vodík je 104 stupňov. Ale keďže oba atómy vodíka sú na tej istej strane kyslíka, elektrické náboje sú v ňom sústredené. Molekula vody je polárna, čo je dôvodom špeciálnej interakcie medzi jej rôznymi molekulami. Atómy vodíka v molekule H20, ktoré majú čiastočný kladný náboj, interagujú s elektrónmi atómov kyslíka susedných molekúl. Takáto chemická väzba sa nazýva vodíková väzba. Spája molekuly H 2 O do jedinečných priestorových polymérov; rovina, v ktorej sa nachádzajú vodíkové väzby, je kolmá na rovinu atómov tej istej molekuly H 2 O. Interakcia medzi molekulami vody vysvetľuje predovšetkým nepravidelne vysoké teploty jej topenia a varu. Na uvoľnenie a následné prerušenie vodíkových väzieb je potrebná ďalšia energia. A táto energia je veľmi významná. Preto je mimochodom tepelná kapacita vody taká vysoká.

Aké väzby má H 2 O?

Molekula vody má dve polárne H-O kovalentné väzby.

Vznikajú v dôsledku prekrytia dvoch jednoelektrónových p - oblakov atómu kyslíka a jednoelektrónových S - oblakov dvoch atómov vodíka.

Atóm kyslíka v molekule vody má štyri elektrónové páry. Dva z nich sa podieľajú na tvorbe kovalentných väzieb, t.j. sú záväzné. Dvaja ďalší elektrónové páry sú nezáväzné.

V molekule sú štyri póly náboja: dva sú kladné a dva záporné. kladné náboje koncentrovaný na atómoch vodíka, pretože kyslík je elektronegatívny ako vodík. Dva záporné póly dopadajú na dva neväzbové elektrónové páry kyslíka.

Takáto predstava o štruktúre molekuly umožňuje vysvetliť mnohé vlastnosti vody, najmä štruktúru ľadu. V kryštálovej mriežke ľadu je každá z molekúl obklopená štyrmi ďalšími. Na rovinnom obrázku to možno znázorniť takto:



Diagram ukazuje, že spojenie medzi molekulami sa uskutočňuje prostredníctvom atómu vodíka:
Kladne nabitý atóm vodíka jednej molekuly vody je priťahovaný k záporne nabitému atómu kyslíka inej molekuly vody. Takáto väzba sa nazýva vodíková väzba (označuje sa bodkami). Pokiaľ ide o pevnosť, vodíková väzba je asi 15-20 krát slabšia ako kovalentná väzba. Preto sa vodíková väzba ľahko preruší, čo pozorujeme napríklad pri vyparovaní vody.

Štruktúra tekutej vody sa podobá štruktúre ľadu. V kvapalnej vode sú molekuly tiež navzájom spojené vodíkovými väzbami, ale štruktúra vody je menej „tuhá“ ako štruktúra ľadu. V dôsledku tepelného pohybu molekúl vo vode sa niektoré vodíkové väzby prerušia, iné sa tvoria.

Fyzikálne vlastnosti H 2 O

Voda, H 2 O, kvapalina bez zápachu, chuti, bezfarebná (v hrubých vrstvách modrastá); hustota 1 g / cm 3 (pri 3,98 stupňoch), t pl \u003d 0 stupňov, t kip \u003d 100 stupňov.
Existujú rôzne druhy vody: kvapalná, tuhá a plynná.
Voda je jediná látka v prírode, ktorá za pozemských podmienok existuje vo všetkých troch stavov agregácie:

kvapalina - voda
pevný - ľad
plynný - para

Sovietsky vedec V. I. Vernadskij napísal: "Voda stojí v dejinách našej planéty oddelene. Neexistuje žiadne prírodné teleso, ktoré by sa s ňou dalo porovnávať, pokiaľ ide o jej vplyv na priebeh hlavných, najveľkolepejších geologických procesov. Neexistuje žiadna zem. látka - horninový minerál, živé telo, ktoré by ho neobsahovalo.Všetka pozemská hmota je ním prestúpená a objatá.

Chemické vlastnosti H20

Od chemické vlastnosti vody, dôležitá je najmä schopnosť jej molekúl disociovať (rozkladať sa) na ióny a schopnosť vody rozpúšťať látky rôznej chemickej povahy. Úloha vody ako hlavného a univerzálneho rozpúšťadla je určená predovšetkým polaritou jej molekúl (posun stredov kladných a záporných nábojov) a v dôsledku toho jej extrémne vysokou dielektrickou konštantou. Opačné elektrické náboje, a najmä ióny, sa vo vode navzájom priťahujú 80-krát slabšie, ako by boli priťahované vo vzduchu. sily Vzájomná príťažlivosť medzi molekulami alebo atómami telesa ponoreného vo vode je tiež slabšia ako vo vzduchu. V tomto prípade je pre tepelný pohyb jednoduchšie oddeliť molekuly. Preto dochádza k rozpúšťaniu, vrátane mnohých ťažko rozpustných látok: kvapka opotrebuje kameň ...

Disociácia (dezintegrácia) molekúl vody na ióny:
H 2 O → H + + OH alebo 2H 2 O → H 3 O (hydroxylový ión) + OH
za normálnych podmienok je mimoriadne nevýznamná; v priemere disociuje jedna molekula z 500 000 000. Treba mať na pamäti, že prvá z vyššie uvedených rovníc je čisto podmienená: protón H bez elektrónového obalu nemôže existovať vo vodnom prostredí, okamžite sa spojí s molekulou vody, za vzniku hydroxidového iónu H 3 O. Uvažujme ešte, že asociáty molekúl vody sa v skutočnosti rozpadajú na oveľa ťažšie ióny, ako napr.
8H 2 O → HgO 4 + H 7 O 4 a reakcia H 2 O → H + + OH - je len značne zjednodušená schéma skutočného procesu.

Reaktivita vody je relatívne nízka. Je pravda, že niektoré aktívne kovy sú schopné z neho vytesniť vodík:
2Na+2H20 → 2NaOH+H2,

a v atmosfére voľného fluóru môže voda horieť:
2F2+2H20 -> 4HF+02.

Kryštály tiež pozostávajú z podobných molekulárnych asociácií zlúčenín molekúl. obyčajný ľad. „Zabalenie“ atómov do takéhoto kryštálu nie je iónové a ľad nevedie dobre teplo. Hustota tekutej vody pri teplote blízkej nule je väčšia ako hustota ľadu. Pri 0 °C zaberá 1 gram ľadu objem 1,0905 cm3 a 1 gram tekutej vody - 1,0001 cm3. A ľad pláva, preto nádrže nepremŕzajú, ale sú len zakryté ľadovou pokrývkou. Ide o ďalšiu anomáliu vody: po roztopení sa najskôr stiahne a až potom pri prelome 4 stupňov s ďalším procesom začína expandovať. O vysoké tlaky obyčajný ľad je možné premeniť na takzvaný ľad - 1, ľad - 2, ľad - 3 atď. - ťažšie a hustejšie kryštalické formy tejto látky. Najtvrdší, najhustejší a najviac žiaruvzdorný je zatiaľ ľad - 7 - získaný pri tlaku 3 kilo Pa. Topí sa pri 190 stupňoch.

Kolobeh vody v prírode

Ľudské telo je preniknuté miliónmi krvných ciev. Veľké tepny a žily spájajú hlavné orgány tela medzi sebou, menšie ich oplietajú zo všetkých strán, najtenšie kapiláry siahajú takmer do každej jednej bunky. Či už kopete jamu, sedíte na lekcii alebo blažene spíte, krv nimi nepretržite prúdi a zväzuje jednotný systémľudské telo mozog a žalúdok, obličky a pečeň, oči a svaly. Na čo je krv?

Krv prenáša kyslík z pľúc a živiny zo žalúdka do každej bunky vášho tela. Krv zhromažďuje odpadové látky zo všetkých, aj tých najodľahlejších kútov tela, čím sa zbavuje oxidu uhličitého a iných nepotrebných, vrátane nebezpečných látok. Krv nesie v tele špeciálne látky - hormóny, ktoré regulujú a koordinujú prácu rôzne orgány. Inými slovami, krv spája rôzne časti tela do jedného systému, do dobre koordinovaného a výkonného organizmu.

Naša planéta má tiež obehový systém. Krv zeme je voda a cievy- rieky, riečky, potoky a jazerá. A to nie je len prirovnanie, umelecká metafora. Voda na Zemi hrá v ľudskom tele rovnakú úlohu ako krv a ako si vedci nedávno všimli, štruktúra riečnej siete je veľmi podobná štruktúre obehový systém osoba. "Voz prírody" - takto nazval vodu veľký Leonardo da Vinci, bola to ona, ktorá prechádzala z pôdy do rastlín, z rastlín do atmosféry, prúdila pozdĺž riek z kontinentov do oceánov a vracala sa späť vzdušnými prúdmi. , spájajúc rôzne zložky prírody navzájom a premieňajúc ich na jeden geografický systém. Voda neprechádza len z jednej prírodnej zložky do druhej. Rovnako ako krv nesie so sebou obrovské množstvo chemikálií, ktoré ich vyvážajú z pôdy do rastlín, z pôdy do jazier a oceánov, z atmosféry na zem. Všetky rastliny dokážu spotrebovať živiny obsiahnuté v pôde len s vodou, kde sú v rozpustenom stave. Nebyť prílevu vody z pôdy do rastlín, všetky bylinky, aj tie rastúce na tých najbohatších pôdach, by zomreli „od hladu“, ako kupec, ktorý umrel od hladu na truhlici zo zlata. Voda zásobuje živinami obyvateľov riek, jazier a morí. Potoky veselo stekajúce z polí a lúk počas jarného topenia snehu alebo po letných dažďoch sa zbierajú po ceste a ukladajú sa do pôdy chemických látok a sprostredkovať ich obyvateľom nádrží a mora, čím spojí pevninu a vodné plochy našej planéty. Najbohatší „stôl“ sa tvorí na tých miestach, kde sa rieky s živinami vlievajú do jazier a morí. Preto sa takéto časti pobrežia - ústia riek - vyznačujú nepokojom podmorského života. A kto likviduje odpad, ktorý vznikajú v rôznych geografických systémoch? Opäť voda a ako urýchľovač funguje oveľa lepšie ako obehový systém človeka, ktorý túto funkciu plní len čiastočne. Očisťujúca úloha vody je dôležitá najmä teraz, keď človek otravuje životné prostredie odpadom z miest, priemyselných a poľnohospodárskych podnikov. Telo dospelého človeka obsahuje približne 5-6 kg. krv, väčšina z nich ktorý nepretržite cirkuluje rôzne časti jeho telo. A koľko vody slúži životu nášho sveta?

Všetky vody na zemi, ktoré nie sú súčasťou hornín, spája pojem „hydrosféra“. Jeho hmotnosť je taká veľká, že sa zvyčajne nemeria v kilogramoch alebo tonách, ale v kubických kilometroch. Jeden kubický kilometer je kocka s veľkosťou každej hrany 1 km, neustále obsadená vodou. Hmotnosť 1 km 3 vody sa rovná 1 miliarde ton.Celá zem obsahuje 1,5 miliardy km 3 vody, čo je približne 15000000000000000000 ton! Na každého človeka pripadá 1,4 km 3 vody, čiže 250 miliónov ton. Piť, nechcem!
Ale bohužiaľ, všetko nie je také jednoduché. Faktom je, že 94 % tohto objemu tvoria vody oceánov, ktoré nie sú vhodné na väčšinu ekonomických účelov. Len 6 % tvorí suchozemská voda, z toho len 1/3 je sladká, t.j. len 2 % z celkového objemu hydrosféry. Väčšina tejto sladkej vody je sústredená v ľadovcoch. Podstatne menej sa ich nachádza pod zemským povrchom (v plytkom podzemí, vodných horizontoch, v podzemných jazerách, v pôdach, ako aj v atmosférických parách. Veľmi málo pripadá na podiel riek, z ktorých ľudia berú najmä vodu - 1,2 tis. km 3. Celkový objem vody obsiahnutý v živých organizmoch naraz je absolútne zanedbateľný.Takže na našej planéte nie je toľko vody, ktorú môžu spotrebovať ľudia a iné živé organizmy.Ale prečo to nekončí?Veď predsa, ľudia a zvieratá neustále pijú vodu, rastliny ju vyparujú do atmosféry a rieky ju nesú do oceánu.

Prečo na zemi nedochádza voda?

Ľudský obehový systém je uzavretý okruh, ktorým krv nepretržite prúdi, prenáša kyslík a oxid uhličitýživín a odpadových produktov. Tento prúd nikdy nekončí, pretože je to kruh alebo prsteň, a ako viete, „prsteň nemá koniec“. Vodná sieť našej planéty je usporiadaná podľa rovnakého princípu. Voda na Zemi je v neustálom obehu a jej strata v jednom článku sa okamžite dopĺňa v dôsledku toku z iného. Hnacou silou vodného cyklu je solárna energia a gravitácie. Vďaka kolobehu vody sú všetky časti hydrosféry úzko spojené a prepájajú ostatné zložky prírody. Vo veľmi všeobecný pohľad Cyklus vody na našej planéte je nasledovný. Pod vplyvom slnečného žiarenia sa voda vyparuje z povrchu oceánu a pevniny a vstupuje do atmosféry a odparovanie z povrchu pevniny sa uskutočňuje tak riekami a nádržami, ako aj pôdou a rastlinami. Časť vody sa okamžite vracia s dažďom späť do oceánu a časť je vetrom unášaná na súš, kde padá vo forme dažďa a snehu. Voda sa dostáva do pôdy, čiastočne sa do nej absorbuje, dopĺňa zásoby pôdnej vlhkosti a podzemnej vody, čiastočne steká po povrchu do riek a nádrží, pôdna vlhkosť čiastočne prechádza do rastlín, ktoré ju odparujú do atmosféry a čiastočne steká do riek. , len pomalším tempom. Rieky, napájané vodou z povrchových tokov a podzemných vôd, privádzajú vodu do Svetového oceánu a dopĺňajú jej straty. Voda sa vyparí z jeho povrchu, znovu sa dostane do atmosféry a cyklus sa uzavrie. Rovnaký pohyb vody medzi všetkými zložkami prírody a všetkými oblasťami zemského povrchu prebieha nepretržite a nepretržite po mnoho miliónov rokov.

Treba povedať, že kolobeh vody nie je úplne uzavretý. Časť, ktorá sa dostane do horných vrstiev atmosféry, sa pôsobením slnečného žiarenia rozkladá a ide do vesmíru. Tieto nevýznamné straty sa však neustále dopĺňajú v dôsledku prúdenia vody z hlbokých vrstiev zeme počas sopečných erupcií. Vďaka tomu sa objem hydrosféry postupne zväčšuje. podľa niektorých výpočtov bol pred 4 miliardami rokov jeho objem 20 miliónov km 3, t.j. bol sedemtisíckrát menší ako ten moderný. V budúcnosti sa zrejme zvýši aj množstvo vody na Zemi, keďže objem vody v zemskom plášti sa odhaduje na 20 miliárd km 3 - to je 15-krát viac ako súčasný objem hydrosféry. Porovnaním objemu vody v jednotlivých častiach hydrosféry s prítokom vody do nich a susedných článkov cyklu je možné určiť aktivitu výmeny vody, t.j. čas, za ktorý sa môže úplne obnoviť objem vody vo Svetovom oceáne, v atmosfére alebo v pôde. Najpomalšia obnova vody je v polárnych ľadovcoch (raz za 8000 rokov). A najrýchlejšia je riečna voda, ktorá sa vo všetkých riekach na Zemi úplne zmení za 11 dní.

Hlad po vode na planéte

"Zem je planéta úžasnej modrej"! - s nadšením hlásili návrat z vesmíru po pristátí na Mesiaci americkí astronauti. A ako by naša planéta mohla vyzerať inak, ak viac ako 2/3 jej povrchu zaberajú moria a oceány, ľadovce a jazerá, rieky, rybníky a nádrže. Čo však potom znamená fenomén, ktorého meno je v titulkoch? Aký druh „hladu“ môže existovať, ak je na Zemi také množstvo vodných plôch? Áno, vody je na Zemi viac než dosť. Nesmieme však zabúdať, že život na planéte Zem sa podľa vedcov najprv objavil vo vode a až potom prišiel na súš. Organizmy si v priebehu evolúcie udržali závislosť na vode po mnoho miliónov rokov. Voda je hlavným „stavebným materiálom“, z ktorého sa skladá ich telo. To možno ľahko overiť analýzou čísel v nasledujúcich tabuľkách:

Posledné číslo tejto tabuľky udáva, že u osoby s hmotnosťou 70 kg. obsahuje 50 kg. voda! Ale ešte viac je v ľudskom plode: v trojdňovom období - 97%, v trojmesačnom - 91%, v osemmesačnom - 81%.

Problémom „hladu po vode“ je potreba inkontinencie určitého množstva vody v tele, keďže dochádza k neustálej strate vlhkosti počas rôznych fyziologické procesy. Pre normálnu existenciu v miernom podnebí potrebuje človek prijať asi 3,5 litra vody denne s jedlom a pitím, v púšti sa táto miera zvyšuje na najmenej 7,5 litra. Bez jedla môže človek existovať asi štyridsať dní a bez vody oveľa menej - 8 dní. Podľa špeciálnych lekárskych experimentov pri strate vlhkosti vo výške 6-8% telesnej hmotnosti človek upadá do mdloby, so stratou 10% - začínajú halucinácie, s 12% sa už človek nemôže zotaviť bez špeciálneho zdravotná starostlivosť a pri strate 20% nastáva neodvratná smrť. Mnohé zvieratá sa dobre prispôsobujú nedostatku vlahy. Najznámejšie a ukážkový príklad toto je „loď púšte“, ťava. Dokáže žiť veľmi dlho v horúcej púšti, bez toho, aby konzumoval pitnú vodu a schudol až 30 % svojej pôvodnej hmotnosti bez toho, aby to ohrozilo jeho výkonnosť. V jednom zo špeciálnych testov teda ťava pracovala pod horiacim letným slnkom 8 dní a schudla 100 kg. od 450 kg. jeho počiatočná hmotnosť. A keď ho priniesli k vode, vypil 103 litrov a pribral. Zistilo sa, že ťava môže získať až 40 litrov vlhkosti premenou tuku nahromadeného v jej hrbe. Absolútne nepoužívaný pitná voda také púštne zvieratá ako jerboy a kengury - majú dostatok vlahy, ktorú získavajú z potravy a vody, ktorá sa im v tele vytvorila pri oxidácii vlastného tuku, tak ako ťavy. Viac viac vody rastliny spotrebujú na svoj rast a vývoj. Hlava kapusty "vypije" viac ako jeden liter vody denne, jeden strom v priemere - viac ako 200 litrov vody. Samozrejme, toto je dosť hrubý údaj - rôzne plemená stromy v rôznych prírodných podmienkach spotrebúvajú veľmi, veľmi rozdielne množstvá vlahy. Saxaul rastúci v púšti teda strávi minimálne množstvo vlhkosti a eukalyptus, ktorý sa na niektorých miestach nazýva „pumpový strom“, prechádza cez seba obrovské množstvo vody, a preto sa jeho plantáže používajú na odvodňovanie močiarov. . Tak sa bažinaté malarické krajiny Kolchidskej nížiny zmenili na prosperujúce územie.

Už teraz asi 10 % svetovej populácie nemá čistú vodu. A ak vezmeme do úvahy, že 800 miliónov domácností vo vidieckych oblastiach, kde žije asi 25 % celého ľudstva, nemá tečúcu vodu, potom sa problém „hladu po vode“ stáva skutočne globálnym. Obzvlášť akútne je to v rozvojových krajinách, kde asi 90 % populácie používa zlú vodu. Chyba čistá voda sa stáva jedným z kritických faktorov obmedzuje progresívny rozvoj ľudstva.

Otázky týkajúce sa ochrany vody pri kúpe

Voda sa používa vo všetkých oblastiach ekonomická aktivita osoba. Je takmer nemožné žiadne vymenovať výrobný proces ktorá nepoužíva vodu. V dôsledku rýchleho rozvoja priemyslu, rastu počtu obyvateľov miest sa zvyšuje spotreba vody. Prvoradý význam majú otázky ochrany vodných zdrojov a zdrojov pred vyčerpaním, ako aj pred znečistením odpadovými vodami. Každý vie o škode odpadových vôd obyvatelia vody. Ešte hroznejšie pre človeka a všetok život na Zemi je objavenie sa pesticídov vyplavených z polí v riečnych vodách. Takže prítomnosť 2,1 dielu pesticídu (endrínu) vo vode na miliardu dielov vody stačí na zabitie všetkých rýb v nej. Obrovskou hrozbou pre ľudstvo sú nevyčistené odpadové vody vypúšťané do riek. osady. Tento problém sa rieši pochopením takých technologických procesov, pri ktorých odpadová voda nie je vypúšťaná do nádrží, ale po vyčistení sa opäť vracia do technologického procesu.

V súčasnosti sa veľká pozornosť venuje ochrane životného prostredia a najmä prírodných nádrží. Vzhľadom na závažnosť tohto problému u nás neprijímajú zákon o ochrane a racionálne využitie prírodné zdroje. Ústava hovorí: "Občania Ruska sú povinní chrániť prírodu, chrániť jej bohatstvo."

Druhy vody

Brómová voda - nasýtený roztok Br2 vo vode (3,5 % hmotn. Br2). Brómová voda je oxidačné činidlo, bromačné činidlo v analytickej chémii.

Amoniaková voda - Vzniká pri kontakte surového koksárenského plynu s vodou, ktorá sa koncentruje chladením plynu alebo sa do nej špeciálne vstrekuje na vymývanie NH3. V oboch prípadoch sa získa takzvaná slabá, alebo premývacia, čpavková voda. Destiláciou tejto čpavkovej vody vodnou parou a následným refluxom a kondenzáciou sa získava koncentrovaná čpavková voda (18 - 20% NH 3 hm.), ktorá sa využíva pri výrobe sódy, ako tekuté hnojivo a pod.

# 7732 · 15.11.2018 o 17:18 moskovského času · zaznamenaná ip adresa · ·

ďakujem, za správu pôjde)


Už od školských rokov vieme, že život na našej planéte nie je možný bez vody. Bez nej ani jeden človek nevydrží ani týždeň. Boli však časy, keď ľudia nielenže nevedeli, čo je voda, ale ani nechápali, koľko sa tejto látky na Zemi nachádza.

Voda je kvapalina, ktorá nemá chuť, farbu ani vôňu. Táto látka je jednou z najbežnejších na Zemi. Približne ¾ povrchu planéty zaberajú rieky, moria, oceány a iné vodné plochy. Voda môže byť pevná (ľadová) alebo plynná.

Telo dospelého človeka sa z neho skladá približne zo 70 %. Je rozpúšťadlom pre minerálne a živiny v našom tele, prispieva k normalizácii normálna teplota telo a odstraňuje odpadové látky spolu s toxínmi. Okrem toho je voda v našej strave jednoducho nenahraditeľná. Lekári hovoria, že každý deň človek potrebuje vypiť 1,5 až 2,5 litra čistej vody.

Podľa vedcov je na Zemi asi 1 500 miliónov kubických kilometrov vody a len 10 % z nej je čerstvej a vhodnej na pitie. Všetky sú rozdelené na povrchové a podzemné vody.

Ľudia využívajú vodu nachádzajúcu sa v malých hĺbkach pre svoje potreby. Obrovskú zásobu sladkej vody predstavujú ľadovce Antarktídy. Dôležitú úlohu zohrávajú zrážky. Ľudia sa tiež naučili získavať sladkú vodu z oceánov pomocou chemických a fyzikálnych metód.

Asi 6000 kubických kilometrov vody sa nachádza v rôznych živých organizmoch. Naše telo sa tiež pravidelne vymieňa s životné prostredie. Vyskytuje sa pri dýchaní, močom a potom. Ak sa z tela vylúči viac tekutín, ako sa prijme, potom sa rozvinie dehydratácia, ktorá môže viesť k smrti. Jeho príznakmi sú závraty, dýchavičnosť a búšenie srdca.

Každá bunka v našom tele obsahuje vodu. Všetky biochemické reakcie, ktoré sa v ňom vyskytujú, vyžadujú jeho prítomnosť. Ak v tele nie je dostatok vody, potom v bunkách dochádza k akumulácii metabolických produktov, čo vedie k rozvoju vážne ochorenia. Aby tomu človek predišiel, musí dodržiavať pitný režim. Voda sa podieľa na:

  • transport kyslíka a živín do tkanív a buniek;
  • regulácia krvného tlaku;
  • zabezpečenie procesu hematopoézy;
  • odstránenie toxínov a toxínov;
  • mazanie kĺbov;
  • normalizácia prenosu tepla.

Vedci neprestávajú skúmať vodu a pravidelne zisťujú jej nové vlastnosti:

  1. Priemerné množstvo vody obsiahnuté vo všetkých živých organizmoch je najmenej 50%.
  2. Zemský plášť ukrýva desaťkrát viac tejto tekutiny, ako je obsiahnuté v oceánoch.
  3. Ak by na Zemi neboli žiadne priehlbiny a vydutiny, potom by hladina vody stúpla 3 km nad pevninu.
  4. Oceány zaberajú asi 71 % povrchu našej planéty a obsahujú 97 % všetkých svetových zásob vody.
  5. Ak by sa ľadovce, ktoré sú na planéte, roztopili, 1/8 krajiny by bola zaplavená.
  6. Známe sú prípady, kedy sladkej vody zmrazené pri teplotách nad 0 stupňov.
  7. Morská voda obsahuje 35% soli, takže zamŕza pri teplotách pod -2 stupne.
  8. Povrch vody dokáže odrážať asi 5 % slnečných lúčov, pričom viac ako 85 % sa odráža od povrchu ľadu.
  9. Voda je jednou z mála látok, ktoré sa pri zamrznutí rozťahujú.
  10. V kombinácii s fluórom je voda a jej pary schopné horenia. Pri značnej koncentrácii fluóru sa takáto zmes stáva výbušnou.

Štrukturálny vzorec

Pravdivý, empirický alebo hrubý vzorec: H2O

Chemické zloženie vody

Molekulová hmotnosť: 18,015

Voda (oxid vodíka) - binárna anorganická zlúčenina s chemický vzorec H2O. Molekula vody pozostáva z dvoch atómov vodíka a jedného kyslíka, ktoré sú vzájomne prepojené kovalentnou väzbou. Za normálnych podmienok áno číra tekutina, nemá farbu (v malom objeme), vôňu a chuť. V pevnom skupenstve sa nazýva ľad (kryštáliky ľadu môžu vytvárať sneh alebo námrazu) a v plynnom skupenstve sa nazýva vodná para. Voda môže existovať aj ako tekuté kryštály (na hydrofilných povrchoch). Je to približne 0,05 % hmotnosti Zeme.

Je to dobré vysoko polárne rozpúšťadlo. V prírodných podmienkach vždy obsahuje rozpustené látky (soli, plyny).

Voda za normálnych podmienok je v tekutom stave, pričom podobnými zlúčeninami vodíka iných prvkov sú plyny (H 2 S, CH 4, HF). Atómy vodíka sú pripojené k atómu kyslíka a zvierajú uhol 104,45° (104°27'). V dôsledku veľkého rozdielu v elektronegativite atómov vodíka a kyslíka sú elektrónové oblaky silne posunuté smerom ku kyslíku. Z tohto dôvodu má molekula vody veľký dipólový moment (p = 1,84 D, druhý po kyseline kyanovodíkovej). Každá molekula vody tvorí až štyri vodíkové väzby – dve z nich tvoria atóm kyslíka a dva – atómy vodíka. Určuje počet vodíkových väzieb a ich rozvetvená štruktúra vysoká teplota bod varu vody a jej špecifické teplo vyparovania. Ak by neexistovali vodíkové väzby, voda by na základe miesta kyslíka v periodickej tabuľke a bodov varu hydridov prvkov podobných kyslíku (síra, selén, telúr) vrela pri -80 ° C a zamrzla pri - 100 °C.

Pri prechode do pevného skupenstva sú molekuly vody usporiadané, zatiaľ čo objemy dutín medzi molekulami sa zvyšujú a celková hustota vody klesá, čo vysvetľuje nižšiu hustotu (väčší objem) vody v ľadovej fáze. Na druhej strane pri odparovaní sa všetky vodíkové väzby prerušia. Prerušenie väzieb vyžaduje veľa energie, a preto má voda spomedzi ostatných kvapalín najvyššiu mernú tepelnú kapacitu pevné látky. Na zohriatie jedného litra vody o jeden stupeň je potrebných 4,1868 kJ energie. Vďaka tejto vlastnosti sa voda často používa ako chladivo. Voda má okrem vysokej mernej tepelnej kapacity aj veľké hodnotyšpecifické teplo topenia (333,55 kJ/kg pri 0 °C) a odparovanie (2250 kJ/kg).

Voda je hlavnou zložkou všetkého života na Zemi. Je to biotop organizmov a hlavný prvok ich štruktúry, a teda aj zdroj života. Používa sa vo všetkých priemyselných odvetviach. Preto je veľmi ťažké predstaviť si život bez vody.

Čo je súčasťou vody

Každý dobre vie, že voda sa skladá z vodíka a kyslíka. To naozaj je. Ale okrem týchto dvoch prvkov má voda vo svojom zložení aj obrovský zoznam chemických zložiek.

Z čoho sa skladá voda?

Má tendenciu sa transformovať, pričom prechádza hydrologickým cyklom: vyparovanie, kondenzácia a zrážky. Pri týchto javoch sa voda dostáva do kontaktu s mnohými zlúčeninami organickej povahy, s kovmi, plynmi, v dôsledku čoho sa kvapalina dopĺňa o rôzne prvky.

Prvky, ktoré tvoria vodu, sú rozdelené do 6 kategórií:

  1. Ióny. Patria sem: katióny Na, K, Mg, Ca, anióny: Cl, HCO 3 a SO 4. Tieto zložky sa v porovnaní s ostatnými nachádzajú vo vode v najväčšom množstve. Vstupujú do kvapaliny z pôdnych vrstiev, prírodných minerálov, hornín a tiež ako prvky rozpadu produktov priemyselnej činnosti.
  2. Rozpustené plyny: kyslík, dusík, sírovodík, oxid uhličitý a iné. Množstvo každého plynu vo vode priamo závisí od jeho teploty.
  3. biogénne prvky. Hlavnými sú fosfor a dusík, ktoré sa do kvapaliny dostávajú zo zrážok, splaškových a poľnohospodárskych vôd.
  4. Mikroelementy. Je ich asi 30 druhov. Ich ukazovatele v zložení vody sú veľmi malé a pohybujú sa od 0,1 do mikrogramov na 1 liter. Patria sem: bróm, selén, meď, zinok atď.
  5. Organické látky rozpustené vo vode a látky obsahujúce dusík. Sú to alkoholy, sacharidy, aldehydy, fenoly, peptidy atď.
  6. Toxíny. V podstate je ťažké kovy a rafinované produkty.

molekula vody

Z akých molekúl sa teda skladá voda?

Vzorec pre vodu je triviálny - H 2 O. A ukazuje, že molekula vody pozostáva z atómov vodíka a kyslíka. Vytvoril sa medzi nimi stabilný vzťah.

Ako vyzerá molekula vody vo vesmíre? Na určenie tvaru molekuly sú stredy atómov spojené priamymi čiarami, v dôsledku čoho vzniká trojrozmerný obrazec - štvorsten. Toto je štruktúra vody.

Tvar molekuly vody sa môže meniť v závislosti od jej stavu agregácie. Plynný stav je charakterizovaný uhlom medzi atómami kyslíka a vodíka 104,27 o, pre pevné skupenstvo - 109,5 o, pre kvapalinu - 105,03 o.

Molekuly, ktoré tvoria vodu, zaberajú určitý objem vo vesmíre, zatiaľ čo ich obaly sú pokryté elektrónovým oblakom vo forme závoja. Typ molekuly vody uvažovaný v rovine sa porovnáva s chromozómom v tvare X, ktorý slúži na prenos genetickej informácie, a preto dáva vznik novému životu. Z tejto formy sa odvodzuje analógia medzi chromozómom a vodou ako zdrojom života.

Vo vesmíre molekula vyzerá ako trojrozmerný trojuholník, štvorsten. Táto forma je veľmi stabilná a mení sa len vplyvom vonkajších fyzikálnych faktorov na vodu.

Z čoho sa skladá voda? Z tých atómov, ktoré podliehajú vplyvom van der Waalsových síl, vzniká vodíkové väzby. V tomto ohľade sa medzi kyslíkom a vodíkom susedných molekúl vytvárajú náhodné asociácie a zhluky. Prvé sú neusporiadané štruktúry, druhé sú usporiadanými spoločníkmi.

V obvyklom stave vody je počet spolupracovníkov 60%, zhluky - 40%.

Medzi susednými molekulami vody sa môžu vytvárať vodíkové mosty, ktoré prispievajú k tvorbe rôznych štruktúr – zhlukov.

Klastre sú schopné navzájom interagovať prostredníctvom vodíkových väzieb, čo vedie k vzniku štruktúr nového poriadku - šesťuholníkov.

Elektrónová štruktúra molekuly vody

Atómy sú to, z čoho sa skladá voda, a každý atóm má svoju vlastnú elektronickú štruktúru. Takže grafický vzorec elektronických úrovní vyzerá takto: 8 O 1s 2 2s 2 2p 4, 1 H 1s 1.

Keď nastane proces tvorby molekuly vody, elektrónové oblaky sa prekrývajú: dva nespárované kyslíkové elektróny sa prekrývajú s 1 nespárovaným vodíkovým elektrónom. V dôsledku prekrytia sa vytvorí uhol medzi atómami 104 o.

Súhrnný stav vody

Ako už bolo spomenuté, molekuly vody sú dipóly a táto skutočnosť ovplyvňuje tie neobvyklé. Jednou z týchto vlastností je, že voda môže byť v prírode prítomná v troch stavoch agregácie: kvapalina, tuhá látka a para.

Prechod z jedného stavu do druhého je spôsobený nasledujúcimi procesmi:

  1. Var - z kvapaliny na paru.
  2. Kondenzácia - prechod ich pár na kvapalinu (zrážanie).
  3. Kryštalizácia - keď sa kvapalina zmení na ľad.
  4. Topenie je proces topenia ľadu a získavania kvapaliny.
  5. Sublimácia je premena ľadu do stavu pary.
  6. desublimácia - spätnú reakciu sublimácia, teda prechod pary na ľad.

Štruktúra jeho molekulárnej mriežky závisí aj od stavu vody.

Záver

Môžeme teda povedať, že voda má jednoduchú štruktúru, ktorá sa môže meniť v závislosti od jej skupenstva. A bolo nám jasné, z akých molekúl sa voda skladá.

oxid deutérium Tradičné mená ťažká voda Chem. vzorec D2O Fyzikálne vlastnosti Štát kvapalina Molárna hmota 20,04 g/mol Hustota 1,1042 g/cm³ Dynamická viskozita 0,00125 Pa s Tepelné vlastnosti T. roztopiť. 3,81 °C T. kip. 101,43 °C Cr. tlak 21,86 MPa Mol. tepelná kapacita 84,3 J/(mol K) Oud. tepelná kapacita 4,105 J/(kg K) Entalpia tvorby −294,6 kJ/mol Entalpia fúzie 5,301 kJ/mol Entalpia varu 45,4 kJ/mol Tlak pary 10 pri 13,1 °C
100 mmHg čl. pri 54 °C
Chemické vlastnosti Rozpustnosť vo vode neobmedzené Rozpustnosť v éteri málo rozpustný Rozpustnosť v etanole neobmedzené Optické vlastnosti Index lomu 1,32844 (pri 20 °C) Klasifikácia Reg. CAS číslo 7789-20-0 PubChem Reg. číslo EINECS 232-148-9 ÚSMEVY InChI RTECS ZC0230000 CHEBI ChemSpider Bezpečnosť NFPA 704 Údaje sú založené na štandardných podmienkach (25 °C, 100 kPa), pokiaľ nie je uvedené inak.

História objavov

Molekuly vody ťažkého vodíka prvýkrát objavil v prírodnej vode Harold Urey v roku 1932, za čo bol vedec ocenený nobelová cena v chémii v roku 1934. A už v roku 1933 Gilbert Lewis izoloval čistú ťažkú ​​vodíkovú vodu. S elektrolýzou obyčajná voda, obsahujúci spolu s obyčajnými molekulami vody nevýznamné množstvo molekúl ťažkej (D 2 O) a poloťažkej (HDO) vody tvorených ťažkým izotopom vodíka, sa zvyšok postupne obohacuje o molekuly týchto zlúčenín. Z takéhoto zvyšku sa Lewisovi po opakovanej elektrolýze v roku 1933 po prvý raz podarilo izolovať malé množstvo vody, pozostávajúcej takmer zo 100 % z molekúl kyslíkatej zlúčeniny s deutériom a nazývanej ťažká. Tento spôsob výroby ťažkej vody zostáva dnes hlavným, hoci sa používa hlavne v konečnom štádiu obohacovania z 5 – 10 % na > 99 % (pozri nižšie).

Po objavení jadrového štiepenia na konci roku 1938 a uvedomení si možnosti využitia reťazových reakcií jadrového štiepenia vyvolaných neutrónmi vznikla potreba moderátora neutrónov – látky, ktorá dokáže neutróny efektívne spomaliť bez toho, aby ich pri záchytných reakciách stratili. Neutróny sú najefektívnejšie moderované ľahkými jadrami a obyčajné vodíkové (protium) jadrá by museli byť najúčinnejším moderátorom, ale majú vysoký prierez zachytávania neutrónov. Naopak, ťažký vodík zachytí veľmi málo neutrónov (prierez záchytu tepelných neutrónov pre protium je viac ako 100-tisíckrát väčší ako pre deutérium). Technicky najpohodlnejšou zlúčeninou deutéria je ťažká voda a môže slúžiť aj ako chladivo, ktoré odvádza uvoľnené teplo z oblasti, kde reťazová reakcia divízie. Od prvých dní jadrovej energetiky bola ťažká voda dôležitou zložkou v niektorých reaktoroch, či už na výrobu energie alebo na výrobu izotopov plutónia pre jadrové zbrane. Tieto takzvané ťažkovodné reaktory majú tú výhodu, že môžu pracovať s prírodným (neobohateným) uránom bez použitia grafitových moderátorov, ktoré môžu počas fázy vyraďovania predstavovať nebezpečenstvo výbuchu prachu a môžu obsahovať indukovanú rádioaktivitu (uhlík-14 a množstvo iných rádionuklidov). Väčšina moderných reaktorov však používa ako moderátor obohatený urán s normálnou „ľahkou vodou“, a to aj napriek čiastočnej strate moderovaných neutrónov.

Výroba ťažkej vody v ZSSR

Porovnanie charakteristík ťažkej a obyčajnej vody
Parameter D2O HDO H2O
Teplota topenia, °C 3,82 2,04 0,00
Teplota varu, °C 101,4 100,7 100,0
Hustota pri 20 °C, g/cm³ 1,1056 1,054 0,9982
Maximálna teplota hustoty, °C 11,6 4,0
Viskozita pri 20 °C, centipoise 1,2467 1,1248 1,0016
Povrchové napätie pri 25 °C, dyne cm 71,87 71,93 71,98
Molárny pokles objemu počas topenia, cm³/mol 1,567 1,634
Molárne teplo topenia, kcal / mol 1,515 1,436
Molárne teplo vyparovania, kcal/mol 10,864 10,757 10,515
pri 25 °C 7,41 7,266 7,00

Byť v prírode

V prírodných vodách predstavuje jeden atóm deutéria 6400 – 7600 atómov protia. Takmer všetko je v zložení molekúl DHO, jedna takáto molekula predstavuje 3200-3800 molekúl ľahkej vody. Len veľmi malá časť atómov deutéria tvorí molekuly ťažkej vody D 2 O, keďže pravdepodobnosť, že sa v prírode stretnú dva atómy deutéria v jednej molekule, je malá (asi 0,5⋅10 −7). Pri umelom zvýšení koncentrácie deutéria vo vode sa táto pravdepodobnosť zvyšuje.

Biologická úloha a fyziologický vplyv

Ťažká voda je len mierne toxická, chemické reakcie v jej prostredí sú v porovnaní s obyčajnou vodou o niečo pomalšie, vodíkové väzby zahŕňajúce deutérium sú o niečo silnejšie ako zvyčajne. Pokusy na cicavcoch (myši, potkany, psy) ukázali, že nahradenie 25 % vodíka v tkanivách deutériom vedie k sterilite, niekedy nezvratnej. Vyššie koncentrácie vedú k rýchlej smrti zvieraťa; teda cicavce, ktoré týždeň pili ťažkú ​​vodu, zomreli, keď bola polovica vody v ich tele deuterovaná; ryby a bezstavovce umierajú len pri 90% deuterácii vody v tele. Najjednoduchšie sa dokážu prispôsobiť 70% roztoku ťažkej vody a riasy a baktérie sú schopné žiť aj v čistej ťažkej vode. Človek môže vypiť niekoľko pohárov ťažkej vody bez viditeľného poškodenia zdravia, všetko deutérium sa z tela odstráni za pár dní. Takže v jednom z experimentov na štúdium vzťahu medzi vestibulárnym aparátom a mimovoľné pohyby oční (nystagmus) dobrovoľníci boli požiadaní, aby vypili 100 až 200 gramov ťažkej vody; v dôsledku absorpcie hustejšej ťažkej vody kuplou (želatínová štruktúra v polkruhových kanálikoch) je narušený jej neutrálny vztlak v endolymfe kanálikov a dochádza k miernym poruchám priestorovej orientácie, najmä nystagmu. Tento efekt je podobný ako pri užívaní alkoholu (avšak v druhom prípade sa hustota kupoly znižuje, pretože hustota etylalkoholu je menšia ako hustota vody).

Ťažká voda je teda oveľa menej toxická ako napríklad kuchynská soľ. Ťažká voda sa používa na liečbu hypertenzie u ľudí v denných dávkach v rozmedzí od 10 do 675 g D20 denne.

IN Ľudské telo obsahuje ako prírodnú nečistotu toľko deutéria ako 5 gramov ťažkej vody; toto deutérium je obsiahnuté hlavne v molekulách HDO poloťažkej vody, ako aj vo všetkých ostatných biologických zlúčeninách, ktoré obsahujú vodík. [ ]

Nejaké informácie

Pri opakovanej elektrolýze vody sa ťažká voda hromadí vo zvyšku elektrolytu. Zapnuté vonkuťažká voda rýchlo absorbuje výpary bežnej vody, preto môžeme povedať, že je hygroskopická. Výroba ťažkej vody je veľmi energeticky náročná, takže jej cena je dosť vysoká. V roku 1935, hneď po objavení ťažkej vody, bola jej cena približne 19 dolárov za gram. V súčasnosti ťažká voda s obsahom deutéria 99 at.%, predávaná dodávateľmi chemických činidiel, stojí približne 1 euro za gram za 1 kg, táto cena sa však vzťahuje na produkt s kontrolovanou a garantovanou kvalitou chemického činidla; pri nižších požiadavkách na kvalitu môže byť cena rádovo nižšia.

Aplikácia

Najdôležitejšou vlastnosťou ťažkej vodíkovej vody je, že prakticky neabsorbuje neutróny, preto sa používa v jadrových reaktoroch na moderovanie neutrónov a ako chladivo. Používa sa aj ako izotopový indikátor v chémii, biológii a hydrológii, poľnohospodárskej chémii atď. (vrátane pokusov so živými organizmami a v diagnostické testy osoba). V časticovej fyzike sa ťažká voda používa na detekciu neutrín; Najväčší slnečný neutrínový detektor SNO (Kanada) teda obsahuje 1000 ton ťažkej vody.

Deutérium je jadrové palivo pre energiu budúcnosti, založené na riadenej termonukleárnej fúzii. V prvých energetických reaktoroch tohto typu má vykonávať reakciu D + T → 4 He + n + 17,6 MeV .

V niektorých krajinách (napríklad v Austrálii) je komerčná cirkulácia ťažkej vody uvalená na štátne obmedzenia, s čím súvisí teoretická možnosť jej využitia na vytvorenie „neoprávnených“ prírodných uránových reaktorov vhodných na výrobu zbrojného plutónia.

Iné druhy ťažkej vody

poloťažká voda

Existuje aj poloťažká voda (známa aj ako deutériová voda, monodeutériová voda, hydroxidu deutéria), v ktorej je iba jeden atóm vodíka nahradený deutériom. Vzorec pre takúto vodu je napísaný takto: DHO alebo ²HHO. Je potrebné poznamenať, že voda s formálnym zložením DHO bude v dôsledku izotopových výmenných reakcií v skutočnosti pozostávať zo zmesi molekúl DHO, D20 a H20 (v pomere približne 2:1:1). Táto poznámka platí aj pre THO a TDO.

Super ťažká voda

Superťažká voda obsahuje trícium, ktorého polčas rozpadu je viac ako 12 rokov. Podľa svojich vlastností superťažká voda ( T2O) sa od bežného líši ešte výraznejšie: vrie pri 104 °C, zamŕza pri +9 °C a má hustotu 1,21 g/cm³. Všetkých deväť variantov superťažkej vody je známych (teda získaných vo forme viac-menej čistých makroskopických vzoriek): THO, TDO a T2O s každým z troch stabilných izotopov kyslíka (16 O, 17 O a 18 O) . Niekedy sa superťažká voda jednoducho označuje ako ťažká voda, pokiaľ to nemôže spôsobiť zmätok. Superťažká voda má vysokú rádiotoxicitu.

Ťažké kyslíkové izotopové modifikácie vody

Termín ťažká voda sa používajú aj vo vzťahu k ťažkej kyslíkovej vode, v ktorej je obvyklý ľahký kyslík 16 O nahradený jedným z ťažkých stabilných izotopov 17 O alebo 18 O. Ťažké kyslíkové izotopy existujú v prírodnej zmesi, preto v prírodnej vode vždy existuje prímes oboch ťažkých kyslíkových modifikácií. ich fyzikálne vlastnosti tiež trochu odlišné od vlastností bežnej vody; takže bod tuhnutia 1H2180 je +0,28 °C.

Ťažká kyslíková voda, najmä 1 H 2 18 O, sa používa v diagnostike onkologické ochorenia(Z neho sa na cyklotróne získava izotop fluóru-18, ktorý sa používa na syntézu liečiv na diagnostiku onkologických ochorení, najmä 18-fdg).

Celkový počet izotopových modifikácií vody

Ak spočítame všetko možné nerádioaktívne zlúčeniny všeobecného vzorca H20, potom Celkom Existuje iba deväť možných izotopových modifikácií vody (pretože existujú dva stabilné izotopy vodíka a tri kyslíka):

  • H 2 16 O - ľahká voda, alebo len voda
  • H2170
  • H 2 18 O - ťažká kyslíková voda
  • HD 16 O - poloťažká voda
  • HD 17O
  • HD 18O
  • D 2 16 O - ťažká voda
  • D217O
  • D218O

S tríciom sa ich počet zvyšuje na 18:

  • T 2 16 O - extra ťažká voda
  • T 2 170
  • T 2 18 O
  • DT 16O
  • DT 17O
  • DT 18O
  • HT 16O
  • HT 17O
  • HT 18O

teda okrem bežné, najčastejšie v prírode „ľahkej“ vody 1 H 2 16 O je spolu 8 nerádioaktívnych (stabilných) a 9 rádioaktívnych „ťažkých vôd“.