El agua empobrecida en deuterio ( DDW ) es agua que tiene una concentración más baja de deuterio que la que ocurre naturalmente en la Tierra. DDW también se conoce como agua ligera , aunque ese término también se usa en referencia al agua normal.
Química
El agua empobrecida en deuterio tiene una concentración más baja de deuterio ( 2 H) que la que se encuentra en la naturaleza. [1] El deuterio es un isótopo de hidrógeno estable (no radiactivo) de origen natural con un núcleo que consta de un solo protón y un solo neutrón. El núcleo del hidrógeno ordinario ( protio ) consta de un solo protón y ningún neutrón. Como resultado, los átomos de deuterio tienen aproximadamente el doble de la masa atómica de los átomos de hidrógeno normales. El agua pesada consta de moléculas de agua con dos átomos de deuterio que reemplazan a los dos átomos de hidrógeno normales. El hidrógeno en el agua normal consiste en aproximadamente un 99,98% (en peso) de hidrógeno normal ( 1 H). [2]
En Vienna Standard Mean Ocean Water (VSMOW) que define la composición isotópica del agua del océano, el deuterio se presenta a una concentración de 155,76 ppm . [3] Para el estándar SLAP (precipitación antártica ligera estándar) que determina la composición isotópica del agua natural de la Antártida, la concentración de deuterio es 89,02 ppm . [4] La producción de agua pesada implica aislar y eliminar el isotopólogo que contiene deuterio dentro del agua natural. El subproducto de este proceso es agua empobrecida en deuterio. [5]
Debido a la heterogeneidad de las condiciones hidrológicas, el agua natural en su composición isotópica varía en todo el mundo. La distancia desde el océano y el ecuador y la altura sobre el nivel del mar tienen una correlación positiva con el agotamiento del deuterio del agua. [6]
El agua de nieve, especialmente del agua de deshielo de las montañas glaciares, es significativamente más ligera que el agua del océano. Las cantidades en peso de isotopólogos en agua natural se calculan sobre la base de los datos recopilados mediante espectroscopia molecular : [7] [8]
Isotopólogo del agua | Masa molecular | Contenido, g / kg | |
---|---|---|---|
VSMOW | BOFETADA | ||
1 H 2 16 O | 18.01056470 | 997.032536356 | 997.317982662 |
1 H 2 H 16 O | 19.01684144 | 0.328000097 | 0.187668379 |
2 H 2 16 O | 20.02311819 | 0,000026900 | 0,000008804 |
1 H 2 17 O | 19.01478127 | 0,411509070 | 0.388988825 |
1 H 2 H 17 O | 20.02105801 | 0.000134998 | 0,000072993 |
2 H 2 17 O | 21.02733476 | 0,000000011 | 0,000000003 |
1 H 2 18 O | 20.01481037 | 2.227063738 | 2.104884332 |
1 H 2 H 18 O | 21.02108711 | 0.000728769 | 0.000393984 |
2 H 2 18 O | 22.02736386 | 0,000000059 | 0,000000018 |
Según la tabla anterior, la concentración en peso de isotopólogos pesados en agua natural puede alcanzar 2,97 g / kg, lo que se debe en gran parte al 1 H 2 18 O, es decir, agua con hidrógeno ligero y oxígeno pesado. Además, hay alrededor de 300 miligramos de isotopólogos que contienen deuterio en cada litro de agua. Esto presenta un valor significativo comparable, por ejemplo, con el contenido de sales minerales. [9]
Producción
El agua empobrecida en deuterio se puede producir en laboratorios y fábricas. Existen varias tecnologías utilizadas para su producción, como la electrólisis , [10] destilación (rectificación al vacío a baja temperatura), [11] [12] desalinización del agua de mar, [13] proceso de sulfuro Girdler , [14] e intercambio catalítico . [15]
Critica
Harriet Hall investigó las declaraciones de propiedades saludables que se atribuyen al consumo de DDW, que se ha vendido por hasta 20 dólares el litro. En un artículo de julio de 2020 publicado en Skeptical Inquirer en línea, informó que la abrumadora mayoría de los estudios de DDW no involucraron a humanos, y los pocos que no verificaron ninguna eficacia humana . Ella concluyó: "No veo ninguna buena evidencia basada en la ciencia que me haga temer al deuterio. Me quedaré con el agua del grifo, gracias". [dieciséis]
Ver también
Referencias
- ↑ Goncharuk, Vladyslav V; Kavitskaya, Alina A; Romanyukina, Iryna Yu; Loboda, Oleksandr A (17 de junio de 2013). "Revelando los secretos del agua: agua empobrecida en deuterio" . Revista Central de Química . 7 (1). doi : 10.1186 / 1752-153X-7-103 . PMID 23773696 .
- ^ "Isótopos de hidrógeno" . Introducción a la Química . 26 de septiembre de 2016. Archivado desde el original el 31 de marzo de 2020 . Consultado el 13 de julio de 2020 .
- ^ Materiales de referencia e intercomparación para isótopos estables de elementos ligeros . OIEA. 1993.
- ^ "Hoja de referencia para estándares internacionales de medición" (pdf) . Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA).
- ^ "agua empobrecida con deuterio: temas de WorldWideScience.org" . WorldWideScience . 1 de enero de 2001 . Consultado el 13 de julio de 2020 .
- ^ Siegenthaler, U. (1979). "Isótopos estables de hidrógeno y oxígeno en el ciclo del agua". En Jäger, E .; Hunziker, JC (eds.). Conferencias en Geología Isotópica . Springer Berlín Heidelberg. págs. 264-273. doi : 10.1007 / 978-3-642-67161-6_22 . ISBN 978-3-540-09158-5.
- ^ ROTHMAN, LS; RINSLAND, CP; GOLDMAN, A .; MASSIE, ST; EDWARDS, DP; FLAUD, JM .; PERRIN, A .; CAMY-PEYRET, C .; DANA, V .; MANDIN, J.-Y .; SCHROEDER, J .; McCANN, A .; GAMACHE, RR; WATTSON, RB; YOSHINO, K .; OPORTUNIDAD, KV; JUCKS, KW; MARRÓN, LR; NEMTCHINOV, V .; VARANASI, P. (noviembre de 1998). "THE HITRAN MOLECULAR SPECTROSCOPIC DATABASE AND HAWKS (HITRAN ATMOSPHERIC WORKSTATION): EDICIÓN 1996". Revista de espectroscopia cuantitativa y transferencia radiativa . 60 (5): 665–710. doi : 10.1016 / S0022-4073 (98) 00078-8 .
- ^ Rothman, LS; Barbe, A .; Chris Benner, D .; Brown, LR; Camy-Peyret, C .; Carleer, MR; Chance, K .; Clerbaux, C .; Dana, V .; Devi, VM; Fayt, A .; Flaud, J.-M .; Gamache, RR; Goldman, A .; Jacquemart, D .; Jucks, KW; Lafferty, WJ; Mandin, J.-Y .; Massie, ST; Nemtchinov, V .; Newnham, DA; Perrin, A .; Rinsland, CP; Schroeder, J .; Smith, KM; Smith, MAH; Tang, K .; Toth, RA; Vander Auwera, J .; Varanasi, P .; Yoshino, K. (noviembre de 2003). "La base de datos de espectroscopía molecular HITRAN: edición de 2000, incluidas las actualizaciones hasta 2001". Revista de espectroscopia cuantitativa y transferencia radiativa . 82 (1–4): 5–44. doi : 10.1016 / S0022-4073 (03) 00146-8 .
- ^ Pehrsson, K .; Patterson, C .; Perry, A. "El contenido mineral del agua potable y municipal de EE. UU." (PDF) . Beltsville, MD .: USDA, Servicio de Investigación Agrícola, Centro de Investigación de Nutrición Humana, Laboratorio de Datos de Nutrientes. Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Kótai, László; Lippart, József; Gács, István; Kazinczy, Béla; Vidra, László (junio de 1999). "Método a escala de planta para la preparación de agua empobrecida en deuterio". Investigación en Química Industrial e Ingeniería . 38 (6): 2425–2427. doi : 10.1021 / ie9807248 .
- ^ Stefanescu, I .; Titescu, G .; Titescu, GMB La obtención de agua potable empobrecida en deuterio implica la alimentación de agua purificada a la columna de destilación isotópica en presencia de empaquetamiento en platos teóricos y el flujo de reflujo de alimentación en el plato de la zona de separación superior, con una relación de plato específica. Patente WO2006028400-A1, 2006.
- ^ Stefanescu, I .; Péculea, M .; Titescu, G. Proceso y planta para la obtención de agua biológicamente activa desprovista de deuterio - a partir de agua natural o agua procedente de la fabricación de agua pesada. Patente RO112422-B1, 1998.
- ^ Zlotopolski, VM Planta para producir agua con bajo contenido de deuterio a partir de agua de mar. Patente de EE.UU. 2005 / 0109604A1, 2005.
- ^ Cong, FS La fabricación de agua empobrecida en deuterio para su uso en productos farmacéuticos implica la circulación de agua cruda líquida entre las torres de intercambio de calor y frío, y la transferencia de componentes pesados en la torre de frío a la fase líquida mediante intercambio químico. Patente CN101117210-A, 2007.
- ^ Huang, Feng; Meng, Changgong (5 de enero de 2011). "Método para la producción de agua potable empobrecida en deuterio". Investigación en Química Industrial e Ingeniería . 50 (1): 378–381. doi : 10.1021 / ie101820f .
- ^ Hall, Harriet (6 de julio de 2020). "Agua empobrecida en deuterio" . skepticalinquirer.org . CFI. Archivado desde el original el 11 de julio de 2020 . Consultado el 11 de julio de 2020 .