Ключова разлика – твърда вода срещу тежка вода
Ключовата разлика между твърдата и тежката вода е техният състав, тъй като и двата вида, „твърда вода“и „тежка вода“се отнасят за водата с два водородни атома и един кислороден атом във водната молекула. Когато вземем предвид молекулярния състав на тежката вода, тя съдържа повече деутериеви атоми, отколкото водородни атоми. Молекулният състав на твърдата вода е същият като на нормалната вода, но нейният минерален състав (магнезий-Mg и калций – Ca) е относително по-висок от този на меката вода.
Какво е тежка вода?
Водната молекула съдържа два водородни атома и кислороден атом. Водородът има три изотопа; протий (99,98%), деутерий и тритий. Протиумът има един електрон и един неутрон. Деутерият има неутрон в ядрото в допълнение към електрона и протона. Деутерият е два пъти по-тежък от най-разпространения водороден атом.
Тежката вода съдържа голяма част от деутериеви атоми, отколкото обичайния водороден атом. Следователно нейното молекулно тегло и плътност са по-високи от нормалната вода. Твърди се, че плътността на тежката вода е 11 пъти по-голяма от тази на нормалната вода.
Историческа проба от „тежка вода“, опакована в запечатана капсула.
Какво е твърда вода?
По принцип водата съдържа известно количество минерали като магнезий, калций и калий. Но твърдата вода съдържа повече минерали, особено магнезий (Mg) и калций (Ca), отколкото нормалната вода (меката вода). Поради този факт твърдостта на твърдата вода е по-голяма от твърдостта на нормалната вода. Това се случва, когато повърхностната вода тече през почвата в слоя подпочвени води чрез разтваряне на минералите в свободно течащата вода.
Твърдата вода не причинява никакво вредно въздействие върху човешкото здраве, но причинява толкова много допълнителни проблеми, като оставяне на бели отлагания в оборудването за готвене или кипене, подовете в банята и във водопроводните тръби.
Каква е разликата между твърда вода и тежка вода?
Определение на твърда вода и тежка вода
Тежка вода: Тежката вода е вода, съдържаща значителна част от атоми на деутерий, използвана в ядрени реактори
Твърда вода: Твърдата вода е вода, която съдържа значително количество разтворени соли на калций и магнезий.
Свойства на твърдата и тежката вода
Композиция
Тежка вода: Тежката вода съдържа голяма част от атомите на деутерий (съдържа допълнителен неутрон в ядрото) в сравнение с нормалната вода. Той съдържа както водородни атоми, така и деутериеви атоми, образуващи водните молекули с молекулна формула D2O (деутериев оксид) и HDO (водород-деутериев оксид).
Твърда вода: На молекулярно ниво съставът на твърдата вода е подобен на този на нормалната вода (H2O). Но съдържа повече минерали; Магнезий и калций в сравнение с нормалната питейна вода.
Физични и химични свойства
Тежка вода: Физическите и химичните свойства на тежката вода са подобни на нормалната вода, но тя има стойност с висока плътност. Молекулното тегло на тежката вода не показва значителна промяна, тъй като единичният кислороден атом допринася с около 89% за молекулното тегло. Биологичните свойства на тежката вода са различни от нормалната вода.
Твърда вода: Твърдостта е основното свойство, което се различава значително от нормалната вода.
Класификация на USGS за твърдост на водата
| Твърдост / mgl-1 | Естеството на водата |
| 0-60 | Мека вода |
| 61- 120 | Умерено твърда вода |
| 121- 180 | Твърда вода |
| < 180 | Много твърда вода |
Препоръчителната граница на твърдост на питейната вода е 80-100 mgl-1
Здравен ефект
Тежка вода: Известно количество деутерий присъства в човешкото тяло, но голямо количество деутерий причинява вредни последици за здравето в човешкото тяло, може дори да причини смърт.
Твърда вода: Твърдата вода не причинява здравни ефекти на човешкото тяло, но причинява някои други проблеми, като запушване на водопроводни тръби и оставяне на минерални отлагания върху нагреватели, оборудване за готвене и подове в банята. За да се преодолеят тези проблеми, причинени от твърдата вода, минералите се отстраняват. Това се нарича омекотяване. Най-често използваният ефективен метод са йонообменните смоли като омекотител.
Изображението е предоставено с любезното съдействие: „Капещ кран 1“от потребител: Dschwen – собствена работа. (CC BY-SA 2.5) чрез Wikimedia Commons „Deuterium oxide Norsk“от Alchemist-hp (разговор) (www.pse-mendelejew.de) – Собствена работа. (FAL) чрез Commons
