Скільки видів вод існує

Вода - одна з найпоширеніших речовин у природі (гідросфера займає 71% поверхні Землі). Воді належить найважливіша роль геології, історії планети. Без води неможливе існування живих організмів. Справа в тому, що тіло людини майже на 63% – 68% складається з води. Практично всі біохімічні реакції у кожній живій клітині – це реакції у водних розчинах. У розчинах (переважно водних) протікає більшість технологічних процесів на підприємствах хімічної промисловості, у виробництві лікарських препаратів і харчових продуктів. І в металургії вода надзвичайно важлива, причому не лише для охолодження. Невипадково гідрометалургія - вилучення металів із руд і концентратів з допомогою розчинів різних реагентів - стала важливою галуззю промисловості.

Вода - речовина звична та незвичайна. 1932 року світ облетіла сенсація: крім води звичайної, у природі існує ще й важка вода. У молекулах такої води місце водню займає його важкий ізотоп – дейтерій. Тяжку воду відкрили американські фізики Гаральд Юрі та Ельберт Осборн. У 1933 році американець Герберт Льюїс спільно з Річардом Макдональдом вперше виділили її в чистому вигляді.

У невеликих кількостях важка вода постійно і повсюдно присутня у природних водах, яку від звичайної води можна розрізнити лише за фізичними характеристиками. У молекулу важкої води входять атоми нелегкого водню - протию (1H), а його важкого ізотопу - дейтерію (2D), атом якого на одиницю важчий за протиєвий, а молекулярна вага важкої води на 2 одиниці більше: 20, а не 18. 10% щільніше звичайної, в'язкість вища на 23%, кипить при 101,42 °С, замерзає за +3,8 ºС.Зміст важкої води у природних водах не рівномірно. Наприклад, у замкнутих водоймах її більше, оскільки порівняно із звичайною водою вона випаровується менш інтенсивно. Тяжкої води більше у місцевостях із жарким кліматом, на поверхні океану на екваторі та у тропіках. Тяжка вода конденсується швидше, ніж легка. Також невелика частка дейтерію у льодах Гренландії. Тяжка вода в природі знаходиться в невеликих кількостях - у мільйонних частках відсотка. Тяжка вода - дуже важлива промислова сировина для атомної енергетики, ефективний сповільнювач швидких нейтронів. Так, 1 г дейтерію при термоядерному розпаді дає у 10 млн. разів більше енергії, ніж 1 г вугілля при згорянні. Тяжка вода діє негативно на життєві функції організмів; це відбувається навіть при використанні звичайної води з підвищеним вмістом важкої води.

Пізніше, при з'ясуванні фракційного складу води було виявлено надважку воду Т₂О. У її складі місце водню займає його природний ізотоп, ще важчий, ніж дейтерій. Це тритій (Т), який, на відміну від дейтерію, він радіоактивний, атомна маса його дорівнює 3. Тритій зароджується у високих шарах атмосфери, де йдуть природні ядерні реакції. Він є одним із продуктів бомбардування атомів азоту нейтронами космічного випромінювання. Щохвилини на кожен квадратний сантиметр земної поверхні падають 8-9 атомів тритію.

У невеликих кількостях надважка (тритієва) вода потрапляє Землю у складі опадів. У всій гідросфері Землі налічується лише близько 20 кг Т₂О. Тритієва вода розподілена нерівномірно: у материкових водоймах її більше, ніж у океанах; у полярних океанських водах її більше, ніж у екваторіальних. За своїми властивостями надважка вода помітніше відрізняється від звичайної: кипить при 104 ºС, замерзає при 4-9 ºС, має щільність 1,33 г/см 3 . Надважку воду застосовують у термоядерних реакціях. Вона зручніша за дейтерієву, тому що дуже зручна у визначенні.