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水跟重水能通过化学反应互相转化吗?,怎么样能把水变成重水

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2022/08/19 18:36:01

水跟重水能通过化学反应互相转化吗?


首先要明确,水好重水的概念,水H2O是由氢氧原子组成的,具有角形结构的极性分子,其中O16个质子16个中子,而重水分子式相同,其中氧原子中的中子数不同,
要把水变成重水只有核反应器才做得到,所以属于物理学的范畴。化学反应牵涉的能量级别和技术与核反应相去甚远。
然而一般来说没有人会去用核反应制备重水。
重水在自然界本身就有分布。常用的方法是通过蒸馏或者电解或者化学交换法制备。而这些技术都是化学界常用的,然而这里并非反应,而是分离(或者叫纯化)。只是富集自然界已有的物质而已。


,怎么得到重水?


重水
重水(heavy water)是由氘和氧组成的化合物。分子式D2O,分子量20.0275,比普通水(H2O)的分子量18.0153高出约11%,因此叫做重水。在天然水中,重水的含量约占0.015%。由于氘与氢的性质差别极小,因此重水和普通水也很相似。

重水的发现过程
1931年美国H.C.尤里和F.G.布里克维德在液氢中发现氘,
1933年美国G.N.路易斯和R.T.麦克唐南利用减容电解法得到0.5微升重水,纯度为65.7%,再经电解,得0.1克接近纯的重水。
1934 年,挪威利用廉价的水力发电,建立了世界上第一座重水生产工厂。

重水的生产方法有:
电解法。电解水时,EBAE的电解分离系数可达10左右,可使重水很快浓集。但耗电能太大,已不单独使用。
精馏法。分水、氨、氢等精馏法,以富集其中的喉,操作虽简单,但分离系数小。
化学交换法。利用化学反应使喉和氢交换而得到富集,是最经济的方法。