Acqua pesante
Che cosa si intende per acqua pesante?
L'acqua pesante è un acqua in cui l'atomo di idrogeno 1H è sostituito da deuterio (2H o D). L'acqua pesante ha pertanto formula chimica D2O.
L'idrogeno in natura è presente, in tutti i suoi composti, con una composizione isotopica costante (H = 99,985%; D=0,015%): anche nell'acqua comune, quindi, si trovano molecole che contengono deuterio al posto di idrogeno.
Come si può ottenere l'acqua pesante?
Il procedimento più utilizzato su scala industriale per la produzione di acqua pesante è utilizzando la reazione tra idrogeno solforato HSD e acqua:
H2O + HSD → HDO + H2S
Il 93% della produzione mondiale di acqua pesante è basata su questo processo.
Altri metodi per la produzione dell'acqua pesante prevedono l'arricchimento del'acqua naturale H2O in acqua pesante D2O o sfruttando la diversa pressione di vapore (D2O ha una pressione di vapore inferiore a quella dell'acqua), o sfruttando il fatto che il potenziale di decomposizione di D2O è maggiore di quello dell'H2O (arricchimento per elettrolisi).
Impieghi dell'acqua pesante
L'acqua pesante viene usata soprattutto come moderatore di neutroni in alcuni tipi di reattori nucleari (è quattro volte più efficace della grafite nel rallentare i neutroni).
Dati tecnici
massa molecolare MM = 20,028 uma (unità di massa atomica)
temperatura di fusione tf = 3,8°C
temperatura di ebollizione te = 101,42°C
densità a 25°, d = 1,1056 g/cm3
costante di dissociazione a 25°C, Kw = 1,95·10-15
viscosità a 5°C, η = 15,19 mP (mP = millipoise)
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