Zwaar water
Van Wikipedia
| Zwaar water | |
|---|---|
|
|
|
 |
|
|
|
|
| Molecuulformule | D2O |
| Smiles | |
| IUPAC | |
| Andere namen | |
| CAS-nummer | [1] |
| EINECS-nummer | |
| EG-nummer | |
| VN-nummer | |
| Beschrijving | |
| Vergelijkbaar met | |
| Carcinogeen | |
| Hygroscopisch | |
| Risico (R) en veiligheid (S) |
R-zinnen: |
| Omgang | |
| Opslag | |
| ADR-klasse | |
| MAC-waarde | |
| LD50 (ratten) | mg/kg |
| LD50 (konijnen) | mg/kg |
| MSDS-fiches | |
|
|
|
| Aggregatietoestand | |
| Kleur | |
| Dichtheid | 1,1079 g/cm³ |
| Molmassa | 20 g/mol |
| Smeltpunt | 3,81 °C |
| Kookpunt | 104,74 °C |
| Vlampunt | °C |
| Zelfontbrandingstemperatuur | °C |
| Dampdruk | Pa |
| Oplosbaarheid in water | g/L |
| Goed oplosbaar in | |
| Slecht oplosbaar in | |
| Onoplosbaar in | |
| Dipoolmoment | D |
| Viscositeit | Pa·S |
| Kristalstructuur | |
| ΔfG |
kJ/mol |
| ΔfG |
kJ/mol |
| ΔfG |
kJ/mol |
| ΔfH |
kJ/mol |
| ΔfH |
kJ/mol |
| ΔfH |
kJ/mol |
| S |
J/mol·K |
| S |
J/mol·K |
| S |
J/mol·K |
| C |
J/mol·K |
| Evenwichtsconstanten | |
| Klassieke analyse | |
| Spectra | |
|
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaard omstandigheden gebruikt (298,15K of 25°C, 1 bar) |
|
Zwaar water is de triviale benaming van dideuteriumoxide (D2O of 2H2O). Het is chemisch gezien identiek aan water, maar de waterstofatomen zijn vervangen door deuteriumatomen. Een deuteriumatoom is een waterstofatoom dat in de kern behalve een proton ook een neutron bevat. Behalve zwaar water bestaat er ook halfzwaar water (HDO) dat slechts één deuteriumatoom bevat.
Inhoud |
[bewerk] Eigenschappen
Zwaar water is chemisch gezien identiek aan normaal water, maar sommige fysische eigenschappen zijn anders. Het smeltpunt ligt bij 276,81 K (273,15 voor water), het kookpunt ligt bij 374,42 K (373,15 voor water) en de dichtheid is 1107,9 kg per m3 (1000,0 voor water).
[bewerk] Toxiciteit
Zwaar water smaakt als gewoon water. Bij opname van grote hoeveelheden wordt het op een gegeven moment voor eukaryote organismen toch toxisch, als een belangrijk deel (enige tientallen procenten) van het lichaamswater door zwaar water is vervangen. Hiervoor is het bij mensen echter nodig om lange tijd (meer dan een week) niets anders dan zwaar water te drinken. Bacteriën kunnen wel worden gekweekt in een omgeving met louter D in plaats van H.
[bewerk] Voorkomen
In de natuur is op aarde ongeveer 1 op de 6000 watermoleculen zwaar water. Zwaar water op basis van deuterium is de meest voorkomende "natuurlijke" variant. Via destillatie of elektrolyse is dideuteriumoxide te isoleren. Dit kost echter bijzonder veel energie.
[bewerk] Superzwaar water
Ook water waarin één of twee waterstofatomen door een tritiumatoom zijn vervangen, wordt wel zwaar water (of superzwaar water) genoemd. Het tritiumatoom is radioactief en wordt vooral gebruikt voor ouderdomsbepaling. Zwaar water met tritium is niet geschikt voor nucleaire toepassingen.
[bewerk] Productie
Anno 2006 staat de grootste zwaar water producerende fabriek in Canada. Hier wordt per jaar zo'n 700 ton geproduceerd.
Zware waterstof is twee keer zo zwaar als gewone waterstof, zodat scheiding van de isotopen niet bijzonder moeilijk is. Er is wel veel energie voor nodig.
[bewerk] Toepassing
In sommige kerncentrales wordt zwaar water gebruikt als moderator om snelle neutronen op te vangen die ontstaan bij de splitsing van uranium.
Zwaar water wordt ook gebruikt door het Canadese Sudbury Neutrino Observatory (SNO) voor de detectie van neutrino's.
[bewerk] Tweede Wereldoorlog
Zwaar water werd in 1934 voor het eerst op commerciële basis geproduceerd in de Vemorkfabriek van Norsk Hydro te Rjukan (Noorwegen). Tijdens de Tweede Wereldoorlog is de Vemorkfabriek waar de productie plaatsvond meerdere malen aangevallen door de geallieerden om te voorkomen dat de nazi's hiervan gebruik konden maken voor de productie van kernwapens. Na een tweetal commando-operaties (The Real Heroes of Telemark), werd de fabriek op 16 november 1943 gebombardeerd door 388 Amerikaanse B-17 en B-24 bommenwerpers. Hoewel de schade meeviel en de voorraad zwaar water onbeschadigd was, besloten de Duitsers de fabriek te ontmantelen en de productie naar Duitsland te verplaatsen. Op 20 februari 1944 werd de veerboot die de voorraad zwaar water vervoerde door een Noorse bomaanslag tot zinken gebracht. Dit vormde de nekslag voor het Duitse kernwapenprogramma, aangezien de Duitse kerngeleerden (ten onrechte) geloofden dat alleen zwaar water als moderator kon worden gebruikt in een kerncentrale.
