Неліктен су ауыр болуы мүмкін?

Кәдімгі су бізге қарапайым әрі күнделікті қажет зат болып көрінеді, себебі ол адамның бүкіл өмірінде бірге жүреді. Алайда ғылым осы сұйықтықтың көптеген қызықты қасиеттерін көрсетеді. Солардың ішінде ерекше орын алатыны – ауыр су. Оның химиялық табиғаты таңғалдырады және үйреншікті заттарға жаңа көзқараспен қарауға мүмкіндік береді. Мұндай судың қасиеттерін түсіну арқылы оның ғылым мен техникадағы маңызын ашуға болады.

Ауыр су дегеніміз не

Ауыр су – кәдімгі H₂O молекуласының ерекше түрі. Оның құрамында сутегінің орнына дейтерий деп аталатын ауыр изотоп кездеседі.

• кәдімгі суда сутегінің ядросында тек бір протон болады;
• ауыр суда сутегі атомының ядросында протонмен қатар бір нейтрон бар;
• осындай айырмашылық молекуланы ауырлатып, оның физикалық қасиеттерін өзгертеді;
• дәл осы себептен ол «ауыр су» деген атауға ие болды.

Бұл айырмашылық алғашқыда ұсақ көрінгенімен, оның әсері күнделікті жағдайларда да байқалады.

Ауыр судың кәдімгі судан айырмашылығы

Ауыр судың ерекшеліктерін түсіну үшін оның негізгі қасиеттерін салыстырып қарау қажет.

1. Ауыр судың қайнау температурасы кәдімгі судан жоғары. Ол 101,4 градусқа дейін қызғанда ғана қайнайды, сондықтан қыздыру процесі ұзақтау жүреді.
2. Қату температурасы да өзгеше. Мұз 0 градустан төмен емес, -3,8 градуста түзіледі.
3. Ауыр судың тығыздығы шамамен 10 пайызға жоғары. Сондықтан ол кәдімгі суға қарағанда «ауыр» болып сезіледі және ерітінділердің қасиетіне әсер етеді.
4. Дәмінде айырмашылық бар. Кейбір адамдар оны тәттілеу деп сипаттайды, алайда көп мөлшерде ішу денсаулыққа қауіпті.

Бұл ерекшеліктер молекуланың құрамындағы өзгеріс оның барлық мінез-құлқына ықпал ететінін көрсетеді.

Қолданылуы

Ауыр су ғылым мен өндірісте маңызды рөл атқарады. Оның ерекше қасиеттері түрлі тәжірибелер мен технологияларда қолданылады.

• ядролық реакторларда нейтрондарды баяулатушы ретінде пайдаланылады;
• изотоптарды зерттеу мен ядролық физикада маңызды орын алады;
• биохимияда зат алмасу процестерін анықтау үшін қолданылады;
• ішуге жарамсыз, себебі ағзадағы биохимиялық тепе-теңдікті бұзады.

Осылайша ауыр су көптеген ғылыми бағыттарда қажет құралға айналды.

Ғылым үшін маңызы

Ауыр судың маңызы теориялық шеңберден әлдеқайда кең. Ол тәжірибелер жүргізуге және жаңа заңдылықтарды ашуға мүмкіндік береді.

1. Ядролық энергетикада ауыр су реакторлардың тиімді жұмысын қамтамасыз етеді. Бұл энергияны аз шығынмен алуға жағдай жасайды.
2. Химия саласында ол молекулалық реакцияларды бақылауға көмектеседі. Ғалымдар атомдардың қозғалысын және заттардың әрекеттесуін бақылайды.
3. Биологияда зат алмасуды зерттеу үшін қолданылады. Осы арқылы жасушалардың энергияны қалай пайдаланатынын тереңірек түсінуге болады.
4. Медицинада ауыр суды зерттеу жаңа диагностикалық және емдеу әдістерін жасауға жол ашады. Бұл жаңашыл дәрілерді дамытуда ерекше рөл атқарады.

Әрбір мысал ауыр судың қазіргі ғылымда таптырмас құралға айналғанын дәлелдейді.

Ауыр су – молекула құрамындағы кішкентай өзгерістің заттың қасиеттеріне қалай ықпал ететінін айқын көрсететін мысал. Ол ғылым мен техникада қолданылады, күрделі процестерді зерттеуге көмектеседі және жаңа білімдерге жол ашады. Тіпті үйреншікті судың өзгеше түрі болатынын түсіну табиғатты тереңірек тануға мүмкіндік береді. Бұл тағы да әлемнің біз ойлағаннан әлдеқайда күрделі екенін дәлелдейді.