Água sem deutério - Deuterium-depleted water
Água empobrecida com deutério ( DDW ) é a água que possui uma concentração menor de deutério do que a que ocorre naturalmente ao nível do mar na Terra. DDW também é conhecido como água leve , embora esse termo também seja usado em referência à água normal.
Química
A água sem deutério tem uma concentração menor de deutério ( 2 H) do que a que ocorre na natureza ao nível do mar. Deutério é um isótopo de hidrogênio estável (não radioativo) de ocorrência natural, com um núcleo que consiste em um único próton e um único nêutron. O núcleo do hidrogênio comum ( protium ) consiste em um único próton, e nenhum nêutron. Como resultado, os átomos de deutério têm cerca de duas vezes a massa atômica dos átomos de hidrogênio normais. A água pesada consiste em moléculas de água com dois átomos de deutério substituindo os dois átomos normais de hidrogênio. O hidrogênio na água normal consiste em cerca de 99,98% (em peso) de hidrogênio normal ( 1 H).
Em Vienna Standard Mean Ocean Water (VSMOW), que define a composição isotópica da água do oceano, o deutério ocorre a uma concentração de 155,76 ppm . Para o padrão SLAP (Standard Light Antarctic Precipitation) que determina a composição isotópica da água natural da Antártica, a concentração de deutério é de 89,02 ppm . A produção de água pesada envolve o isolamento e a remoção do isotopólogo contendo deutério na água natural. O subproduto desse processo é a água sem deutério.
Devido à heterogeneidade das condições hidrológicas naturais, a água em sua composição isotópica varia ao redor do globo. A distância do oceano e do equador e a altura acima do nível do mar têm uma correlação positiva com o esgotamento do deutério da água.
A água da neve, especialmente do degelo das montanhas glaciais, é significativamente mais leve do que a água do oceano. As quantidades em peso de isotopólogos na água natural são calculadas com base nos dados coletados usando espectroscopia molecular :
| Isotopólogo de água | Massa molecular | Conteúdo, g / kg | |
|---|---|---|---|
| VSMOW | TAPA | ||
| 1 H 2 16 O | 18.01056470 | 997.032536356 | 997.317982662 |
| 1 H 2 H 16 O | 19.01684144 | 0,328000097 | 0,187668379 |
| 2 H 2 16 O | 20.02311819 | 0,000026900 | 0,000008804 |
| 1 H 2 17 O | 19.01478127 | 0,411509070 | 0,388988825 |
| 1 H 2 H 17 O | 20.02105801 | 0,000134998 | 0,000072993 |
| 2 H 2 17 O | 21.02733476 | 0,000000011 | 0,000000003 |
| 1 H 2 18 O | 20.01481037 | 2.227063738 | 2,104884332 |
| 1 H 2 H 18 O | 21.02108711 | 0,000728769 | 0,000393984 |
| 2 H 2 18 O | 22.02736386 | 0,000000059 | 0,000000018 |
De acordo com a tabela acima, a concentração em peso de isotopólogos pesados em água natural pode chegar a 2,97 g / kg, o que é em grande parte devido ao 1 H 2 18 O, ou seja, água com hidrogênio leve e oxigênio pesado. Além disso, existem cerca de 300 miligramas de isotopólogos contendo deutério em cada litro de água. Este apresenta um valor significativo comparável, por exemplo, com o teor de sais minerais.
Propriedades biológicas do conteúdo de deutério na água
Gilbert N. Lewis foi o primeiro a descobrir as propriedades de inibição (retardamento) do crescimento de sementes de água pesada (1933). De acordo com seus experimentos com sementes de tabaco, o cultivo de células em água pesada acelera dramaticamente o processo de envelhecimento e leva a resultados letais.
Produção
Água sem deutério pode ser produzida em laboratórios e fábricas. Existem várias tecnologias utilizadas para sua produção, como eletrólise , destilação (retificação a vácuo de baixa temperatura), dessalinização da água do mar, processo de sulfeto de Girdler e troca catalítica .
Crítica
Harriet Hall investigou alegações de saúde atribuídas ao consumo de DDW, que foi vendido por até US $ 20 o litro. Em um artigo de julho de 2020 publicado no Skeptical Inquirer online, ela relatou que a esmagadora maioria dos estudos DDW não envolveu humanos, e os poucos que não verificaram qualquer eficácia humana . Ela concluiu: "Não vejo nenhuma boa evidência científica que me faça temer o deutério. Vou limitar-me à água da torneira, obrigada."