Chutná sladce a stojí majlant. Těžká voda se chemicky neliší od běžné vody. Čím je výjimečná?
Před rokem na Veletrh vědy zavítal jako běžný návštěvník, letos dorazil s vlastním projektem. Miloš Večeřa pracuje v Jaderné elektrárně Dukovany jako chemik v laboratoři. Ve svém veletržním stánku předvedl návštěvníkům takzvanou těžkou vodu.
„Je to voda, která obsahuje těžký vodík místo běžného lehkého vodíku. Ten se vyskytuje i normálně v přírodě, ale je ho tam asi setina procenta,“ vysvětluje. Kromě toho, že má těžká voda sladkou chuť, je výjimečná také tím, že je velmi drahá.
„Tady těch deset mililitrů stálo asi 1700 korun, ale byla to dražší varianta. Určitě by se dala sehnat i levnější,“ upřesňuje Miloš Večeřa. Za vysokou cenou těžké vody je náročnost procesu její výroby. Je od sebe potřeba oddělit dva chemicky stejné izotopy, což nejde udělat běžnou cestou.
Těžká voda (D2O) se liší od obyčejné vody (H2O) pouze tím, že vodíkové atomy tvořené protonem a elektronem jsou v ní nahrazeny stabilním izotopem vodíku zvaným deuterium, který má v jádře navíc i neutron. Asi nejvýznamnějším projevem této záměny je skutečnost, že těžká voda je o 10 % hustší než voda běžná. Naproti tomu rozdíly v pH či teplotě tání a varu, jež jsou způsobené kvantovými efekty, jsou velmi malé. Po chemické stránce tak mezi oběma molekulami vody prakticky není rozdíl.
Zdroj: Akademie věd ČR
„Deuterium má lehce jiné chemické chování, které se projevuje hlavně ve fyzikálních vlastnostech, a na základě fyzikálních metod jsme pak schopni tyto dva izotopy oddělit,“ vysvětluje vědec. „Dřív se těžká voda vyráběla elektrolýzou, dnes jsou i jiné metody, kde se využívá reakce se sirovodíkem. Je to taková soustava v parách, kde sirovodík reaguje s vodní párou.“
Čtěte také
Těžká voda se využívá především v jaderných reaktorech ke zpomalení neutronů a při různých experimentech slouží jako zástupné médium k lehké vodě. V malých dávkách se využívá také v lékařství při metabolických měřeních.
Kromě těžké vody si mohli návštěvníci Veletrhu vědy na stánku Miloše Večeři prohlédnout třeba periodickou tabulku prvků složenou z reálných vzorků anebo si vyzkoušet experimenty s rhodiem. Chemie rhodia je totiž jeho hlavním vědeckým zájmem.
Související
-
Magazín Experiment ŽIVĚ z Veletrhu vědy v pražských Letňanech
Na výstavišti v pražských Letňanech v sobotu vrcholí třídenní Veletrh vědy. Na největší populárně naučné akci v Česku nemůže chybět ani Magazín Experiment.
-
Objev českých vědců se dostal na titul časopisu Science
Co přesně se děje, když sodík reaguje s vodou a zjednodušeně řečeno vybuchuje, začal Pavel Jungwirth studovat před pěti lety. Teď výsledky jeho výzkumu obdivuje celý svět.
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Vždycky jsem si přál ocitnout se v románu Julese Verna. Teď se mi to splnilo.
Václav Žmolík, moderátor
Tajuplný ostrov
Lincolnův ostrov nikdo nikdy na mapě nenašel, a přece ho znají lidé na celém světě. Už déle než sto třicet let na něm prožívají dobrodružství s pěticí trosečníků, kteří na něm našli útočiště, a hlavně nejedno tajemství.
