Deuterium

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Deuterium
Schematische voorstelling van protium, deuterium en tritium
Schematische voorstelling van protium, deuterium en tritium
Algemeen
Element waterstof (H)
Nuclide 2H
Aantal protonen 1
Aantal neutronen 1
Nuclidische gegevens
Nuclidenmassa 2,01410177785 u
Spin 1+
Bindingsenergie 1,112283 MeV
Massa-overschot 13,13572158 MeV
Isotopen van waterstof
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde
Natuurkunde

Deuterium of 2H (occasioneel waterstof-2 genoemd) is een stabiele isotoop van waterstof. In plaats van de gebruikelijke notatie voor isotopen 2H wordt meestal gebruikgemaakt van het symbool D. In tegenstelling tot tritium, een andere isotoop van waterstof, is deuterium stabiel. De abundantie op Aarde is laag: ongeveer 0,015% van alle waterstofatomen is deuterium. Het meest voorkomende isotoop van waterstof is protium (1H). Deuterium werd in 1932 door Harold Urey ontdekt; hiervoor werd hem in 1934 de Nobelprijs voor de Scheikunde toegekend.

Eigenschappen en toepassingen[bewerken]

De chemische eigenschappen van deuterium zijn nagenoeg gelijk aan die van waterstof. Soms wordt in reactiesnelheden een isotoopeffect gemeten: als in de snelheidsbepalende stap een waterstofatoom wordt overgedragen, verloopt de reactie trager indien H vervangen is door D.

Door de ten opzichte van waterstof haast tweemaal zo grote atoommassa zijn de fysische eigenschappen van veel deuteriumverbindingen echter meetbaar verschillend. Zwaar water (D2O) heeft bijvoorbeeld een vriespunt van ongeveer 4°C en een blokje van zwaarwaterijs zinkt in water naar de bodem. Ook het kookpunt van zwaar water is hoger dan van normaal water.

Van dit verschil in eigenschappen wordt gebruikgemaakt bij de winning van deuterium, bijvoorbeeld bij herhaalde destillatie van water zal het achterblijvende water steeds meer zwaar water bevatten.

Omdat een deuteriumkern – anders dan een protiumkern – een heeltallige spin heeft, zijn deuteriumverbindingen gewild als oplosmiddelen (zogenaamde gedeutereerde oplosmiddelen) voor analyse door middel van kernspinresonantie. Ze interfereren dan niet met de signalen van de te onderzoeken stof. Een veelgebruikt oplosmiddel daartoe is deuteroform (de gedeutereerde vorm van chloroform).

Bronnen, noten en/of referenties