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重水 |
| CAS No.: |
7789-20-0 |
| 分子式： |
D2O |
| 分子量： |
20.0276 |
| 備注： |
中文名稱重水中文同義詞重水,99.8%(同位素標記);重水,99.95%(同位素標記);重水-D2(氧化氘);重水,99.9原子%D;重水,99.9ATOM%D;重水,氧化氘(0.55ML*10);重水,氧化氘(0.6ML*10);重水,氧化氘(100G)英文名稱DEUTERIUMOXIDE英文同義詞WATER-D2;WATER,HEAVY;DEUTERIUMOXIDE,"100"(MIN.99.96ATOM%D);Deuteriumoxide"100%">99.98Atom%D;Deuteriumoxide>99.92Atom%D;Heavywater,Water-d2;DeuteriumoxideUltra-D;Deuteriumoxide,Heavywater,Water-d2CAS號7789-20-0分子式D2O分子量20.03EINECS號232-148-9相關(guān)類別穩(wěn)定性同位素;核磁共振溶劑和試劑;標準品和標準物質(zhì);有機化學(xué);基因組學(xué)和分子診斷;核磁共振試劑;氘代試劑;格氏試劑;DWS高純氣體;化工原料;醫(yī)藥原料;同位素氣體;氘代化合物;Inorganics;HeavyWater(DeuteriumOxide);AlphabeticalListings;D;StableIsotopes;Deuteriumoxide;AldrichHighPurityNMRSolventsforRoutineNMR;AlphabeticalListings;HighThroughputNMR;Labware;NMR;NMRSolvents;NMRSolventsandReagents;RoutineNMR;SolventbyApplication;Solvents;SolventsforHighThroughputNMR;SpectroscopySolvents(IR;StableIsotopes;TubesandAccessories;UV/Vis);IsotopeLabelledCompounds;LabelingandDiagnosticsReagents;同位素Mol文件7789-20-0.mol結(jié)構(gòu)式重水性質(zhì)熔點3.8°C(lit.)沸點101.4°C密度1.107g/mLat25°C蒸氣壓27.464hPaat25℃折射率n20/D1.328(lit.)閃點101.4°C儲存條件Storebelow+30°C.形態(tài)液體酸度系數(shù)(pKa)pK(25°)14.955(molarityscale);16.653(molefractionscale):A.K.Covingtonetal.,J.Phys.Chem.70,3820(1966)顏色無色PH值7(H2O,20℃)相對極性0.991水溶解性Misciblewithwater.敏感性MoistureSensitiveMerck14,2940介電常數(shù)78.3（25℃）穩(wěn)定性穩(wěn)定的。吸濕性。InChIKeyXLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-NCAS數(shù)據(jù)庫7789-20-0(CASDataBaseReference)EPA化學(xué)物質(zhì)信息Water-d2(7789-20-0)重水用途與合成方法理化性質(zhì)重水亦稱“氧化氘”、“氘水”，是氫的重同位素(氘)和氧的化合物，是氘的最重要的化合物，因為它的密度比普通水大，故稱重水，化學(xué)式D2O，在常溫常壓下，為無色無臭的液體，這種水含有質(zhì)量為普通氫兩倍的氫的同位素。與普通水相比，其化學(xué)性能相對不活躍，比重1.10775(25℃)，熔點3.82℃，沸點為101.42℃。自然水中重水含量為1/5000，在普通水中，重氫與氫的比例約為1:6000，在死?；蛏詈Ｖ械奶N藏量相對豐富些。自然界沒有富含重水的源泉。重水在外觀上和普通水相似，但許多物理性質(zhì)不同，重水分子間氫鍵力較大，分子間締合度也較大，所以它的熔點、沸點比水高。常溫下重水的蒸氣壓比水小，這是水精餾法富集重水的理論根據(jù)。在25℃時重水的粘度比水大2.3%，致使許多電解質(zhì)在重水中的電導(dǎo)率比水中小。重水的介電常數(shù)低于水，鹽類在重水中的溶解度一般小些，在25℃時1g水能溶解0.3592g氯化鈉，但1g重水只能溶解0.3056g;在25℃時，碘在四氯化碳和水間的分配系數(shù)是85：1，而在四氯化碳和重水間的分配系數(shù)是103：1。重水表面張力、離子積([D+7][OD+]=2×10-15)的數(shù)值都比水小，重水的反應(yīng)速度比水的同樣反應(yīng)要慢些。重水有吸水的性質(zhì)，和濃硫酸相象，必須將它保存在密封的容器內(nèi)。重水可用于原子反應(yīng)堆中作核減速劑和減熱潤滑劑。以上信息由Chemicalbook的瑤瑤編輯整理。使用歷史1931年，H·C·尤里等發(fā)現(xiàn)氘后，又發(fā)現(xiàn)電解槽廢液中氘的濃度增加，提出用電解水法濃縮重水的設(shè)想。1933年，G·N·路易斯等反復(fù)電解10L電解槽廢液后，得到0.5μL重水，其濃度約為65.7%，再電解后得到近乎純的重水。用這最初的微滴重水，測定了它的某些物理常數(shù)。重水的相對分子質(zhì)量為20.0275，比普通水的相對分子質(zhì)量18.0153高出約11%，所以其物理性質(zhì)和普通水有一定的差異。重水的熔點為3.82℃，沸點為101.42℃，密度(25℃)為1.10445g/cm3。重水的中子吸收截面特別小(僅Chemicalbook為5.3×10-4靶恩)，是熱中子反應(yīng)堆最理想的慢化劑。美國在20世紀50年代建成的薩凡納河生產(chǎn)堆、加拿大核電站使用的動力堆以及許多國家建成的一些研究堆都使用重水作慢化劑。重水中含有的氘是熱核武器(氫彈)和聚變動力堆燃料的一個重要組成部分。因此重水是國家極重要的戰(zhàn)略物資。在第二次世界大戰(zhàn)期間，同盟國和納粹德國都十分重視重水的生產(chǎn)并極端保密。當(dāng)同盟國了解到納粹德國在挪威的諾爾斯克廠正在大規(guī)模生產(chǎn)重水時，于1943年先是派別動隊進行襲擊，后來又用飛機進行轟炸，使納粹德國研制核武器的努力嚴重受挫。美國在1943年建成一批大型重水生產(chǎn)廠，年產(chǎn)量約20t。到90年代世界許多國家都能生產(chǎn)重水，年生產(chǎn)能力約達2000t。中國自50年代起開發(fā)重水生產(chǎn)，80年代開始出口重水。國際市場上每噸重水的價格約為23萬美元。參考資料：陳德第,李軸,庫桂生主編.國防經(jīng)濟大辭典.北京：軍事科學(xué)出版社.2001。主要用途與作用重水可用做核裂變動力反應(yīng)堆中的中子減速劑和載熱劑，也可用于化學(xué)和生物學(xué)研究。重水電解所得的氘是制造氫彈的裝料。重水的主要用途是在核反應(yīng)堆中做“減速劑”，減小中子速度，控制核裂變過程，也是冷卻劑。重水和氘在研究化學(xué)和生理變化中是一種寶貴的示蹤材料，例如，用稀重水灌溉樹木，可以測知水在這些植物中每小時可運行十幾米到幾十米。測定飲過大量稀重水的人尿中的氘含量，知道水分子在人體中停留時間平均為14天。用氘代替普通氫，可以研究動植物消化和新陳代謝過程。濃的或純重水不能維持動植物生命，重水對一般動植物的致死濃度為60%。海洋重水由重氫和氧化合而成的水，由于分子中含有重氫，而且也確實比普通水重，所以就稱作“重水”(D2O)。重水是一種巨大的能源，可作原子能反應(yīng)堆的減速劑和傳熱介質(zhì)，也是制造氫彈的原料，由重氫的核聚變反應(yīng)可以釋放出巨大的能量。海水中含有200萬億噸的重水，因此從海水中提取重水一經(jīng)實現(xiàn)，世界海洋就能為人類提供取之不盡、用之不竭的能量?，F(xiàn)在較大規(guī)模地生產(chǎn)重水的方法，有蒸餾法，電解法，化學(xué)交換法和吸附法等。蒸餾法是用于分離重水的最初方法之一，這種方法建立在輕水(H2O)、半重水(HDO)和重水的蒸氣壓不同的基礎(chǔ)上。美國建立的第一個生產(chǎn)重水的工廠就是應(yīng)用這種方法，當(dāng)然后來由更經(jīng)濟的方法所取代。現(xiàn)在化學(xué)法較為常用，也比較經(jīng)濟。用硫化氫(HDS)一水雙溫交換法從海水中生產(chǎn)重水，就是其中的一種，交換按下列反應(yīng)進行：H2O(液)+HDS(氣)==HDO(液)+H2S在低溫下(25℃)，氣體硫化氫氘(HDS)中的氘，轉(zhuǎn)移到液體水中去變成HDO，在高溫下(100℃)，HDO中的氘轉(zhuǎn)移到H2S中去，成為HDS，這樣就從水中提出了氘，在整個過程中D2O：H2S=1：71600，因此H2S用量相當(dāng)大，但比水蒸法仍然小不少，所以它的設(shè)備較小，造價較低，一般說來，此法初步濃縮重水也比較經(jīng)濟。硫化氫氣體雖然有毒，腐蝕性強，但從當(dāng)前來看，這種方法還是比其它方法為好，因而是目前使用最廣的方法。H2S-H2O雙溫交換法流程圖：危害性1、氘影響生物體有絲分裂，損傷DNA修復(fù)酶，造成DNA密碼錯亂，DNA損傷會延續(xù)終身。2、重水作用于DNA，影響遺傳因子機能會引起惡性腫瘤。3、氘會抑制一些生物酶的作用，影響DNA復(fù)制的生物酶在重水中的反應(yīng)速度降低一半。制備方法重水資源十分豐富，海水中的含量達5×1014t。但是，天然水中的重水濃度很低，僅0.015%，而反應(yīng)堆使用的重水要求純度達99.75%。因此，重水生產(chǎn)的特點是：分離級數(shù)多、平衡時間長、處理物料量大和能耗大。由天然濃度富集到約1%的方法選擇十分重要，重水生產(chǎn)的成本主要取決于初富集段的成本。重水生產(chǎn)的主要方法有下列三種：①精餾法：利用氘化合物的蒸氣壓特點而富集。主要原料為氫、氨、水等。液氫精餾的分離系數(shù)大，但低溫技術(shù)和設(shè)備限制了生產(chǎn)規(guī)模。水精餾操作簡單可靠，但因分離系數(shù)小而能耗過大。氨精餾的分離系數(shù)略大于水，潛熱小，但受氨源限制，用作初富集方法不經(jīng)濟;②電解法：電解水時，氘的電解分離系數(shù)可達10左右。電解法在20世紀50年代以前是生產(chǎn)重水的主要方法，現(xiàn)因能耗太大，已不單獨使用;③化學(xué)交換法：目前生產(chǎn)重水最經(jīng)濟的方法?；瘜W(xué)交換法的實際操作過程分為單溫交換法和雙溫交換法。其中，利用硫化氫和水的雙溫交換過程是目前工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)低濃重水的主要方法。另外，還在開發(fā)中的方法有吸氫合金吸附分離法和激光分離法等。用途用于NMR，使用核磁共振分析時倘若溶劑是水，而研究的對象是氫，可以使用重水作溶劑。中子減速劑：某些核子反應(yīng)堆使用重水來減慢中子的速度，讓它們有機會與鈾反應(yīng)。輕水（普通水）亦可以作減速劑，但因為輕水會吸收中子，因此輕水式反應(yīng)堆必須使用濃縮鈾，而不能使用普通鈾，否則將不能達到臨界質(zhì)量。重水反應(yīng)堆不單可以使用普通鈾，而且會把鈾238轉(zhuǎn)化成為可制作核彈的钚。生產(chǎn)方法液氫精餾法：該方法具有分離系數(shù)大，能耗較低的優(yōu)點，但對低溫技術(shù)要求高，所用原料要有很高的純度，操作難度較大。H2，HD，D2的沸點分別為20.39K，22.13K，23.57K。在低D濃度時，實際上為H2-HD二元混合物。因歧化反應(yīng)2HD=D2+H2不能自動進行，天然液氫精餾時首先得到的是純HD，HD通過催化劑使歧化反應(yīng)達到平衡后，再精餾可制得純D2。D2與O2燃燒即可獲得純D2O。 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| 結(jié)構(gòu)式： |
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聯(lián)系人： |
金經(jīng)理 |
地 址： |
湖北省武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)光谷大道03號 |
郵 編： |
430000 |
電 話： |
18995560451 |
手 機： |
15102708508 |
傳 真： |
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Q Q： |
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