हीवी वॉटर वह पानी का एक रूप है जिसमें साधारण पानी में पाए जाने वाले हाइड्रोजन आइसोटोप ड्यूटेरियम की अधिक मात्रा होती है।

हीवी वॉटर एक यौगिक है जिसमें ड्यूटेरियम (हाइड्रोजन का एक आइसोटोप जिसे ‘2H’ या ‘D’ से दर्शाया जाता है) और ऑक्सीजन होता है। इसे ड्यूटेरियम ऑक्साइड भी कहा जाता है और यह रासायनिक सूत्र D2O से प्रतिष्ठित होता है।

सामग्री की तालिका

हीवी वॉटर की गुणस्तरी

हीवी वॉटर की तैयारी

हीवी वॉटर के प्रकार

हीवी वॉटर के महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाएं

हीवी वॉटर का उपयोग

हीवी वॉटर (D2O) मामूली पानी (H2O) की अतिरिक्त मौलिक मास के कारण साधारण पानी की तुलना में अधिक मौलिक मास होता है। इससे दोनों के बीच के कुछ रासायनिक और भौतिक गुणों में थोड़ा अंतर होता है।

हीवी वॉटर की गुणस्तरी

| हीवी वॉटर (ड्यूटेरियम ऑक्साइड) | D2O |

| आणविक भार | 20.02 ग्राम/मोल |

| घनत्व | 1.107 ग्राम/मि.लि. |

| डाइपोल अंश | 1.87 D |

| पिघलने का बिंदु | 3.82°C |

| उबालने का बिंदु | 101.4°C |

भौतिक गुण

हीवी वॉटर का अवर्णनीय आकार साधारण तापमान पर होता है।

कक्षा तापमान पर, यह बिना सुगंध के एक द्रव्यमय तरल रूप में मौजूद होता है।

एक द्यूटेरियम ऑक्साइड से बना बर्फ क्यूब हाइड्रोजन पानी के तुल्यांक घनत्व के कारण साधारण पानी में डूब जाएगा।

हीवी वॉटर और साधारण पानी मिश्रण के रूप में एक समान घटक हैं।

रासायनिक गुण

हाइड्रोजन आइसोटोपों के अलग-अलग आणविक भार रासायनिक व्यवहार में अंतर पैदा करते हैं, जैसा कि आणविक भार में देखा जा सकता है।

ड्यूटेरियम की अधिक मात्रा की वजह से पानी की solvent गुणों पर नकारात्मक प्रभाव हो सकता है, जो जैविक प्रणालियों पर हानिकारक प्रभाव डाल सकता है।

साधारण पानी ड्यूटेरियम पानी की तुलना में अधिक परिघटन होती है।

दिए गए तापमान पर, एक D2O नमूने में D+ आयनों की आवृत्ति आमतर एक H2O नमूने में H+ आयनों की आवृत्ति से कम होती है।

⇒और पढ़ें: पानी की भौतिक और रासायनिक गुणों का महत्व

तैयारी की विधियाँ

हीवी वॉटर को **अल्कली को द्वारा न्यूट्रलाइज़ करने के लिए C

हाइड्रोजन ईपीसिलन से देवदारू की बांध कम मजबूत है।

H2 में ऑक्सीजन के बीच की बांध प्रोटियम और ऑक्सीजन के बीच की बांध से कम मजबूत है।

डी 2 ओ में ड्यूटेरियम परमाणु में [रेडियोधर्मी अस्तित्व] का नहीं होता है, जो स्वतः न्यूक्लियर पदार्थियों के संवेदनशील संकट का एक प्रक्रिया है।

भारी पानी की उच्च मात्रा कई जीवों के लिए विषैली हो सकती है।

1932 में, ड्यूटेरियम ऑक्साइड (D2O) का पहला उत्पादन हुआ। यह दबावित भारी पानी उर्जाकर्मी (एपीएचडब्ल्यूआर) में एक न्यूट्रॉन मॉडरेटर और कूलेंट के रूप में उपयोग किया जाता है। “भारी पानी” शब्दावली में आमतौर पर D2O के लिए रेफर किया जाता है, लेकिन अन्य रूपों का “भारी” पानी भी मौजूद है।

इस लिंक पर जाकर पानी की कठोरता, प्रकार और उपचार के बारे में जानें।

भारी पानी के प्रकार

अर्ध-भारी पानी (D2O)

यह भारी पानी का यह रूप एचडीओ द्वारा दिखाया जाता है और इसमें एक प्रोटियम, एक ड्यूटेरियम और एक ऑक्सीजन परमाणु होता है।

पानी के आणुओं का हाइड्रोजन परस्पर आपस में विनिमय होता है, जिसका अर्थ है कि एचडीओ प्रोटियम और ड्यूटेरियम दोनों को शामिल करने वाले पानी के नमूनों में पाया जा सकता है।

प्रोटियम और ड्यूटेरियम का बराबर अनुपात वाला एक पानी नमूना आधा-भारी पानी, 25% सामान्य पानी और 25% भारी पानी से मिलकर बनता है।

इस नमूने में एचडीओ, डी 2 ओ और एच2 के बीच गतिशील संतुलन होता है।

भारी-ऑक्सीजन पानी

पानी में भारी संकर तत्वों, जैसे कि 17O और 18O, को “भारी-ऑक्सीजन पानी” के रूप में संदर्भित किया जाता है।

इसकी घनत्व नियमित पानी से अधिक होती है, जिससे यह भारी पानी का एक रूप हो जाता है।

18O की घटना वाला भारी-ऑक्सीजन पानी, फ्लोरीन की 18F घटना वाले नीचे आने वाले प्रकाशविशेषक और रेड्यो औषधिक उपयोग में उपयोग किया जाता है।

ट्राइटीयटेड पानी (T₂O)

ट्राइटेड पानी (जिसे ट्रिटीयटेड हाइड्रोजन या हाइड्रोजन-3 पानी के रूप में भी जाना जाता है, और आमतौर पर HTO या T$_2$O के रूप में दिखाया जाता है) वह फॉर्म है जिसमें प्रोटियम की जगह ट्रिटियम (T या 3H द्वारा निरूपित) होता है।

इसे आमतौर पर “सुपर-भारी पानी” के रूप में संदर्भित किया जाता है और इसे फार्मूला D$_2$O द्वारा प्रदर्शित किया जाता है।

ट्राइटेड पानी शरीर में पानी की कुल आयतन मात्रा निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। और अधिक जानें।

T2O का मोलर भार 22.03 ग्राम प्रति मोल होता है और इसका घनत्व 1.85 ग्राम/मिलीलीटर होता है।

भारी पानी के कुछ महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाएँ

इलेक्ट्रोलाइसिस: 2एच${2}$O → 2एच${2}$ (ड्यूटेरियम) + ओ$_{2}$

धातुओं के साथ प्रतिक्रियाएँ: 2Na + 2D₂O → 2NaOD (सोडियम ड्यूटेरोक्साइड) + D₂

गैर-धातुओं के साथ प्रतिक्रियाएँ: D2O + Cl2 → DCl + HClO

धातु ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रियाएँ:

MgO + D2O → Mg(OD)2

गैर-धातु ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रियाएँ:

SO3 + D2O → D2SO4 (ड्यूटेरो सल्फ्यूरिक एसिड)

मैग्नीशियम नाइट्राइड के साथ प्रतिक्रियाएँ:

Mg3N2 + 6D2O → 3Mg(OD)2 + 2ND3 (ड्यूटेरो न्हाया)

कैल्शियम फॉस्फाइड के साथ प्रतिक्रियाएँ:

3Ca3P2 + 6D2O → 3Ca(OD)2 + 2PD3 (ड्यूटेरो फॉस्फाइड)

कैल्शियम कार्बाइड के साथ प्रतिक्रियाएँ:

CaC₂ + 2D₂O → Ca(OD)₂ + C₂D₂ (ड्यूटेरो एसिटिलीन)

एल्युमिनियम कार्बाइड के साथ प्रतिक्रियाएँ:

4Al4C3 + 12D2O → 4Al(OD)3 + 3CD4 (ड्यूटेरो मिथेन)

कुछ अन्य उपयोगों में शामिल हैं:

हैवी वॉटर को न्यूक्लियर मैग्नेटिक रिजनेंस स्पेक्ट्रोस्कोपी में उपयोग किया जाता है।

यह कुछ प्रकार के न्यूक्लियर रिएक्टरों में मॉडरेटर के रूप में उपयोग किया जाता है।

चिकित्सा क्षेत्र में, यह मानवों की चयापचय दर को मापने के लिए उपयोग किया जाता है।

हैवी वॉटर के उपयोग

पहले ही कहा गया था कि ड्यूटेरियम ऑक्साइड (हैवी वॉटर) हैवी वॉटर न्यूक्लियर रिएक्टरों में एक महत्वपूर्ण घटक है, जो एक संचालक और न्यूट्रॉन मॉडरेटर के रूप में उपयोग होता है। इसके अलावा, हैवी वॉटर के कई और महत्वपूर्ण उपयोग हैं, जो नीचे वर्णित हैं।

हैवी वॉटर (डी 2 ओ) से ड्यूटेरियम (डी) की तैयारी के लिए उपयोग किया जाता है।

सांश्लेषण और फोटोसिंथेसिस के चरणों का अध्ययन करने के लिए ट्रेसर के रूप में इस्तेमाल होता है।

डी 2 ओ का इस्तेमाल NMR (न्यूक्लियर मैग्नेटिक रिजनेंस) स्पेक्ट्रोस्कोपी में किया जाता है, जो परमाणु के केंद्रांशों के आसपास मांगने के मैग्नेटिक क्षेत्रों को देखने के लिए प्रयोग किया जाता है।

कई आर्गेनिक यौगिकों के आइसोटोपोलोग को ड्यूटेरियम ऑक्साइड का उपयोग करके तैयार किया जा सकता है।

हैवी वॉटर (D₂O) एक औसतीकृत (H₂O) जल के बजाय इंफ्रारेड (IR) स्पेक्ट्रोस्कोपी में अक्सर इस्तेमाल होता है।

न्यूक्लियर रिएक्टर में एक मॉडरेटर के रूप में, मैं तेजी से गतिशील न्यूट्रॉनों को धीरे-धीरे रोकने के लिए जिम्मेदार हूं ताकि वे 238U के स्थान पर 235U आइसोटोप के साथ प्रतिक्रिया कर सकें।

मानवों और जानवरों में चयापचय दर को जांचने के लिए डी 2 ओ और हैवी-ऑक्सीजन वाले पानी का मिश्रण उपयोग होता है।

नियंत्रित न्यूक्लियर फ्यूजन प्रतिक्रियाओं में इस्तेमाल होने वाला ट्रीटियम हैवी वॉटर में मौजूद ड्यूटेरियम द्वारा पकड़ा जाने पर उत्पन्न होता है।

क्या हैवी वॉटर पीना खतरनाक होता है?

हैवी वॉटर (ड्यूटेरियम ऑक्साइड) नाशपाती नहीं है और आप इसे छोटी मात्रा में सुरक्षित रूप से सेवन कर सकते हैं। हालांकि, हैवी वॉटर की अधिक मात्रा पीने से खतरा हो सकता है क्योंकि इसे सामान्य चयापचय प्रक्रियाओं में हस्तक्षेप करने की क्षमता होती है।

हैवी वॉटर हमेशा रेडियोधर्मी पदार्थों और न्यूक्लियर रिएक्टरों से जुड़ा नहीं होता है। वास्तव में, शुद्ध हैवी वॉटर रेडियोधर्मी नहीं होता है और छोटी मात्रा में सेवन किया गया न करने के लिए विशेष रूप से हानिकारक नहीं होता है। हालांकि, यदि इसे बहुत ज्यादा मात्रा में खाया जाए या यदि लंबे समय तक खाया जाए, तो गंभीर विषाक्त प्रभाव से मुठभेड़ हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप चक्कर और निचला रक्तचाप जैसे लक्षण हो सकते हैं।

मोल्टन स्थिति में विधुतवैद्युतिकी

![मोल्टन स्थिति में विधुतवैद्युतिकी]()

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

हैवी वॉटर का रासायनिक सूत्र D2O है।

हैवी वॉटर (D2O) की उबालने की बिंदु 101.42 °सी है।

हैवी वॉटर (D2O) की उबालने की बिंदु 101.4 °सी है, जो सामान्य जल (H2O) की उबालने की बिंदु की तुलना में थोड़ा ऊँचा है। हैवी वॉटर को विधुतवैद्युतिकी की प्रक्रिया के माध्यम से तैयार किया जाता है।

विधुतीक: एल्कालाइन जल

एनोड: सकारात्मक आरेखित इलेक्ट्रोड

कैथोड: ऋणात्मक आरेखित इलेक्ट्रोड

विधुतीक: भस्मोपरित पानी

एनोड: स्टील पतीला।