Bijgewerkt: 20 augustus 2023
Af en toe duikt de term zwaar water op. Maar wat is zwaar water? Een andere veel gebruikte benaming is ook wel gedeutereerd water. Deze vloeistof heeft andere fysieke eigenschappen dan normaal water. Het kookpunt ligt iets hoger en ook de dichtheid ligt hoger. Zwaar water wordt gebruikt voor het maken van een atoombom of waterstofbom.
Geen waterstofatomen
Atomen zijn bouwstoffen waaruit moleculen zijn opgebouwd. Er zijn 118 verschillende soorten atomen. Het waterstofatoom er hier een belangrijke van. Normaal water bevat waterstofatomen. Deze variant wordt ook wel licht water genoemd. Bij zwaar water zijn de waterstofatomen afwezig en vervangen door deuterium atomen. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen halfzwaar, zwaar en superzwaar. Deze hebben allen hun eigen kenmerken.
In Noorwegen ligt een fabriek die verantwoordelijk is voor de productie van zware wateren. Dit was de eerste fabriek die in 1934 de vloeistof op commerciële basis produceerde. De Vemork fabriek in Noorwegen is tijdens de Tweede Wereldoorlog meerdere malen aangevallen. Hiermee wilde men voorkomen dat de nazi’s zwaar water zouden gebruiken voor de productie van kernwapens.
De Vemork fabriek staat ook bekend vanwege een filmopname. Het gaat hier om de film The Heroes of Telemark. Deze zwaarwater film gaat over de Noorse acties, die de productie hiervan wilden stil leggen.
Is zwaar water radioactief?
Vaak wordt gedacht dat het goedje radioactief is. Dit is niet het geval, maar het kan wel een aantal nadelige gevolgen hebben. Een concentratie van 90% is dodelijk voor vissen, fruitvliegjes en platwormen. Bij dieren kan een concentratie van 25% deuterium atomen onvruchtbaarheid veroorzaken. Wanneer bij de mens meer dan 20% van het lichaamsvocht wordt vervangen door zwaarwater, kan er ziekte ontstaan. Nadelige gevolgen zijn gedeeltelijke uitval van het zenuwstelsel. Ook verminderde aanmaak van rode en witte bloedcellen en leverfalen komen voor.
Het zwaardere water wordt gebruikt als oplosmiddel. Dit ter controle of een waterstofatoom snel kan worden uitgewisseld. Daarnaast wordt het ook gebruikt om sneller neutronen af te remmen. Dit gebeurt bij de splitsing van uraan of uranium.
Kun je zwaar water drinken?
In tegenstelling tot een gewoon (kraan)watertje smaakt de zware variant lichtzoetig. Het is in beginsel niet giftig. Bij grote hoeveelheden wordt het toxisch. Bij mensen gebeurt dit wanneer ze gedurende minimaal een week gedeutereerd water drinken. Overigens is het ook nog eens duur in aanschaf. Gemiddeld kost een fles €1400 per liter.
Wie echt op zoek is naar een duur watertje kijkt bij Acqua di cristallo tributo a modigliani. Hier betaal je $60.000 voor een fles van 750 milliliter. De 24 karaat gouden fles maakt deze fles met inhoud zo duur.
Zelf zwaar water maken
Halfzware wateren komt gewoon in de natuur voor. Het is hier in een verhouding van 1 op 3200 moleculen aanwezig. Het is mogelijk om halfzwaar water te scheiden. Dit door middel van elektrolyse of distillatie. Dit proces is alleen uit te voeren door scheikundigen, voor de gewone mens is dit proces te moeilijk. Bovendien zijn hier grote cascade installaties voor nodig. Fabrikanten maken gebruik van het Girdlersulfideproces. Dit is een energie intensief proces waarbij de vloeistof wordt geproduceerd. In India staan 7 fabrieken die op deze manier het vocht produceren.
Van alle waterstof op aarde bestaat ongeveer 0,015% uit deuterium. 1 liter normaal water bevat 33 milligram deuterium. Hoewel de zware variant moeilijk is te produceren, is er voldoende voorraad op aarde. Voor de duidelijkheid: deze vloeistof bevat in de kern van het atoom een proton en een neutron. Bij de halfzware vloeistof is er slechts één deuterium atoom aanwezig. De zware variant bevat 2 deuterium atomen.
Bestellen: gedemineraliseerd water
Geschikt voor o.a. het strijkijzer
Zwaar water scheikunde
Binnen de scheikunde komt de term vaker voor. Het heeft zeker afwijkende eigenschappen tegenover normaal water. Opvallend is dat deze vloeistof ruim 10% zwaarder is dan normaal water. Hiermee kan aangetoond worden dat het om gedeutereerd water gaat. Het smeltpunt ligt op 3,4 graden Celsius en het kookpunt op 101,4 graden Celsius. In de tropen komt zwaardere regen voor in vergelijking met Nederlandse regen. Dit betekent dat in de tropen meer zwaarwater aanwezig is. Het gaat hier om een ander type met een niet radioactief atoom. Hier is uitgebreid onderzoek naar gedaan.
Om het simpel uit te leggen kunnen we stellen dat de hele molecuul van deze vloeistof groter is. Dit ten opzichte van die van de normale vloeistof. Zwaarwater wordt aangeduid met D2O, normaal water met H2O. De halfzware variant wordt aangeduid met HDO. Dit moet allemaal niet verward worden met H2O2, wat waterstofperoxide is. Voor de scheikundige makkelijk te begrijpen, voor de normale mens soms ingewikkeld.
BesteTop5.nl test en beoordeelt producten, diensten en bedrijven. Jouw product/dienst of bedrijf laten beoordelen, of onder de aandacht brengen bij een groot publiek? Neem voor de mogelijkheden contact op.