低氘水的作用

1、自然界中已知的107個化學(xué)元素有近270個穩(wěn)定同位素質(zhì)量最小的是氫元素它有氕(1H)和氘(2H即D)兩種穩(wěn)定性同位素由此組成的水1H2O和2H2O(即D2O)分別稱為氕水(輕水)和氘水(也稱重水)。天然水中氘的豐度很低一般為150?104atom%低氘水(又稱貧氘水或無氘水)是指氘豐度低于天然豐度的水是一種穩(wěn)定性同位素產(chǎn)品。自從人類發(fā)現(xiàn)同位素以來同位素的制備技術(shù)和同位素產(chǎn)品的應(yīng)用研究不斷得到發(fā)展同位素產(chǎn)品在生命科學(xué)、核科學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)藥

2、學(xué)、地質(zhì)學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等高科技研究領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。氫同位素也是如此1931年氘被發(fā)現(xiàn)至今重水的分離方法和應(yīng)用范圍取得了重大突破對各國的經(jīng)濟(jì)和軍事發(fā)展產(chǎn)生了深刻影響而低氘水的研究則滯后于重水是近年國外核醫(yī)學(xué)和水生理學(xué)領(lǐng)域的研究成果。?低氘水的制備國內(nèi)關(guān)于低氘水的研究報道較少有些關(guān)于低氘水制備的專利技術(shù)但大多缺乏實(shí)質(zhì)性的研究內(nèi)容。國外有不少國家涉足低氘水的研究如匈牙利、烏克蘭、羅馬尼亞、俄羅斯、美國等國家的相關(guān)研究機(jī)構(gòu)紛紛公開其研究成果:早

3、在1992年匈牙利Somlyai等人研制了用普通水經(jīng)蒸餾制取低氘水的方法獲得氘豐度15~30?104atom%的產(chǎn)品1997年匈牙利Somlyai等人又通過電解、蒸餾及其它方法的進(jìn)一步研究將水中的氘降低為0.1?104atom%1995年烏克蘭Nikolaevich等公開了一種高真空汽化水的方法制取低氘、氚的應(yīng)用水1998年羅馬尼亞RegiaAutonomaActivitatiNucleareSucur采用自來水或重水廠電解法是一種古老

4、的分離方法水電解時陰極上析出氫氣陽極上析出氧氣由于水溶液中氘離子在陰極上電析速度比氕離子慢得多因此在陰極上析出的氫氣中氕離子獲得富集由此氫氣和氧氣可合成低氘水。2?低氘水的應(yīng)用同一元素的同位素在物理化學(xué)和核性質(zhì)上是有差異的這種差異(稱為同位素效應(yīng))取決于同位素的相對質(zhì)量變化和核殼層結(jié)構(gòu)越輕的元素由質(zhì)量差異所引起的同位素效應(yīng)越強(qiáng)因此水中同位素氕和氘含量的變化使水的有些性質(zhì)發(fā)生很大變化而改變其用途。根據(jù)氘豐度的不同低氘水主要用于制備超純氕氣

5、、核磁共振溶劑、防治疾病、保健飲用水及配方用水等。2.1?制備超純氕氣和在核磁共振溶劑的應(yīng)用氘豐度!1?104atom%的低氘水可制備超純氕氣應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)研究。氘豐度2~3?104atom%的低氘水可用作核磁共振溶劑應(yīng)用于核磁共振技術(shù)[13]。質(zhì)子核磁共振技術(shù)是用來確定未知有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的有效方法已經(jīng)成為分子認(rèn)證主要技術(shù)之一廣泛應(yīng)用在化學(xué)研究、生化、醫(yī)藥化學(xué)、聚合物科學(xué)、石油研究、農(nóng)業(yè)化學(xué)和醫(yī)學(xué)。核磁共振成像技術(shù)是核磁共振在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用