Introduzione
Ossido di Deuterio, chiamato anche “acqua pesante”, è la formula chimica di D2O. L’atomo di deuterio, espresso con il simbolo D, è un isotopo idrogeno. La differenza tra D2O e acqua” regolare ” H2O sta nel nucleo dell’atomo di idrogeno: l’idrogeno 1H, chiamato anche protio, ha un solo protone, mentre il deuterio D, scritto anche come 2H, ha un protone e un neutrone nel suo nucleo. Il neutrone aggiuntivo rende la molecola D2O, rispetto all’acqua H2O, più pesante. L’isotopo idrogeno trizio 3H ha anche un secondo neutrone nel suo nucleo.
La massa molare di D2O è 20,0276 g / mol. La sua densità è superiore alla densità di H2O. D2O è utilizzato in risonanza magnetica nucleare (NMR) spettroscopia, in chimica organica, trasformata di Fourier infrarosso (FTIR) spettroscopia, e in alcuni tipi di reattori nucleari come moderatore per rallentare la velocità dei neutroni.
L’abbondanza naturale del deuterio è dello 0,015%. In altre parole, l’acqua contiene 150 ppm di deuterio. Per la produzione di acqua pesante, la concentrazione di deuterio può essere aumentata mediante distillazione, elettrolisi o mediante il cosiddetto processo di solfuro di Girdler, un processo di scambio isotopico di atomi di idrogeno tra H2S e H2O su diversi passaggi di temperatura. Lo scambio di deuterio dipende dalla temperatura. Le alte temperature aumentano la migrazione a H2S, le basse temperature preferibilmente a H2O. Si può produrre acqua arricchita di deuterio con un contenuto di deuterio superiore al 99%. Ciò che rimane è l’acqua impoverita di deuterio.