Хүнд ус, хөнгөн ус хоёрын гол ялгаа нь хүнд усанд дейтерийн изотоп, харин хөнгөн усанд протиум изотоп байдаг.
Ус бол устөрөгчийн дутуу исэл (H2O). Бид бүгдээрээ биеийнхээ хэвийн үйл ажиллагааг хангахын тулд ус уух шаардлагатай байдаг тул энэ нь маш түгээмэл шингэн юм. Ус бол үнэхээр гайхамшигтай молекул юм. Энэ нь амьд биет дэх хамгийн элбэг байдаг органик бус нэгдэл юм. Бидний биеийн 75 гаруй хувь нь энэхүү органик бус нэгдлээс бүрддэг. Энэ нь эсийн бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд уусгагч, урвалжийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нийтлэлд бид хоёр төрлийн усыг авч үзэх болно: хүнд ба хөнгөн ус. Хүнд ус ба хөнгөн усны хоорондох ялгаа нь химийн найрлагад оршдог, учир нь эдгээр ус нь устөрөгчийн атомаас илүү устөрөгчийн изотопуудтай байдаг.
Хүнд ус гэж юу вэ?
Хүнд ус нь H2O-ийн хоёр устөрөгчийн атомыг дейтерийн атомаар сольдог. Энэ нь гэсэн үг; Энэ нь устөрөгчийн атомаас илүү хоёр дейтерийн атомтай. Энэ нь устай адил юм. Дейтерий бол устөрөгчийн изотопуудын нэг юм. Дейтерийн цөм нь протон ба нейтронтой. Тиймээс түүний массын тоо нь хоёр, атомын дугаар нь нэг юм. Мөн дейтерийг 2H гэж өгсөн бөгөөд хүнд устөрөгч гэж нэрлэдэг. Гэхдээ ихэвчлэн D-ээр илэрхийлэгддэг. Тиймээс хүнд ус нь D2O гэсэн молекул томъёотой байдаг.
Зураг 01: Цөмийн реакторын хүнд ус
Хүнд ус нь тунгалаг, цайвар цэнхэр өнгөтэй. Энэ нь устөрөгчийн аналогиас ялгаатай химийн болон физик шинж чанарыг харуулж чаддаг. Хүнд усны молийн масс нь 20.0276 г моль−1 Түүнээс гадна, энэ хэлбэрийн ус нь цөмийн реактор, химийн болон биохимийн процессыг судлахад (изотропик ул мөр болгон ашигладаг) хэрэгтэй.
Хөнгөн ус гэж юу вэ?
Хөнгөн ус гэдэг нь бүх хүнд мэддэг H2O усыг хэлдэг. Ус бол усгүйгээр бид амьдрах боломжгүй зүйл юм. Хоёр устөрөгч нь хүчилтөрөгчийн атомтай ковалент байдлаар холбогдож усны молекул үүсгэдэг. Молекул нь электрон хос холболтын түлхэлтийг багасгахын тулд нугалсан хэлбэртэй болдог ба H-O-H өнцөг нь 104o
Зураг 02: Хөнгөн ус бол ердийн ундны ус
Ус нь тунгалаг, өнгөгүй, амтгүй, үнэргүй шингэн бөгөөд манан, шүүдэр, цас, мөс, уур гэх мэт янз бүрийн хэлбэрээр үүсдэг. Гэхдээ дээрээс нь халаахад хийн үе рүү ордог. Хэвийн атмосферийн даралтад 100°С. Өрөөний температурт энэ нь 18 гмоль бага молекул жинтэй боловч шингэн юм-1
Усны устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадвар нь түүний хамгийн өвөрмөц шинж чанаруудын нэг юм. Нэг усны молекул дөрвөн устөрөгчийн холбоо үүсгэж болно. Цаашилбал, хүчилтөрөгч нь устөрөгчөөс илүү электрон сөрөг байдаг тул усны молекул дахь O-H холбоог туйлшруулдаг. Ус нь туйлшрал, устөрөгчийн холбоо үүсгэх чадвартай тул хүчтэй уусгагч юм. Энэ нь олон тооны материалыг уусгах чадвартай тул бүх нийтийн уусгагч гэгддэг.
Түүгээр ч зогсохгүй ус нь гадаргуугийн хурцадмал байдал, наалдамхай, наалдамхай хүч ихтэй байдаг. Тиймээс энэ нь хий болон хатуу хэлбэрт шилжихгүйгээр температурын өөрчлөлтийг тэсвэрлэх чадвартай. Мөн энэ нь амьд организмын оршин тогтноход чухал ач холбогдолтой өндөр дулаан багтаамжтай гэдгээрээ алдартай.
Хүнд ус, хөнгөн ус хоёр юугаараа ялгаатай вэ?
Хүнд ус нь H2O-ийн хоёр устөрөгчийн атомыг дейтерийн атомаар сольсон усны нэг хэлбэр юм. Зөөлөн ус нь молекулдаа хоёр устөрөгчийн атом, хүчилтөрөгчийн атом агуулсан энгийн ус юм. Тэгэхээр хүнд ус, хөнгөн ус хоёрын гол ялгаа нь хүнд ус дейтерийн изотоптой байхад хөнгөн усанд протиум изотоп байдаг.
Түүгээр ч барахгүй хүнд ба хөнгөн усны молийн масс нь бие биенээсээ ялгаатай. Хүнд усны молийн масс 20.0276 г/моль, хөнгөн усны молийн масс 18 г/моль. Мөн хүнд ус, хөнгөн ус хоёрын өөр нэг ялгаа нь тэдний химийн томъёо юм; хүнд усны хувьд D2O, хөнгөн усны хувьд H2O.
Тойм – Хүнд ус ба хөнгөн ус
Ус бол бид бүгдэд зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд бид өдөр бүр хангалттай хэмжээний ус уух хэрэгтэй. Ус нь хүнд ус, хөнгөн ус гэсэн хоёр хэлбэр байдаг. Хүнд ус болон хөнгөн ус хоёрын гол ялгаа нь хүнд усанд дейтерийн изотоп, харин хөнгөн усанд протиум изотоп байдаг.
