Compoziția izotopică a apei

Molecule 1 H2O 16 este cea mai ușoară a tuturor multitudinii de izotopologi de apă. Este apa 1 H2 16 O trebuie considerată apă clasică sau ușoară.

Apa ușoară ca compoziție monoizotopică 1 H2 16 O este cazul limitativ al purității izotopice. În condiții naturale, nu există o astfel de apă pură. Pentru a obține izotopologul 1 H2 16 O, efectuați o purificare subțire în mai multe trepte a apelor naturale sau sintetizați din elementele inițiale 1 H2 și 16 O2.







Concentrația de molecule de apă care cuprinde izotopi grei de D, 17 O, 18 O, în apă variază naturale stabilite în standardele majore compoziție izotopică SMOW hidrosferei și slap (Tabelul 3). Cantitățile în greutate ale izotopologilor din apa naturală sunt calculate pe baza determinării directe a conținutului lor prin spectroscopie moleculară [3].

Tabelul 3. calculate cantitățile de greutate ale izotopologi în apă naturală, care corespund standardelor internaționale SMOW (greutate moleculară medie = 18.01528873) și BOBÂRNAC (greutate moleculară medie = 18.01491202) [4].

Conținutul de apă naturală aproape isotopologue 1 H2 O la 16 standarde Slap, precum și purificate ca în mod special cu conținut crescut substanțial de izotopologi comparativ cu standardele Slap, definite ca apa de lumină de înaltă puritate (o definiție mai puțin stricte, care se aplică în viața reală).

În apă ușoară, fracția izotopologului cel mai ușor este (mol%):

99.76 <1 H2 16 O ≤ 100.

Standarde internaționale pentru apele naturale cu compoziție izotopică diferită

  • VSMOW standard (Apa medie oceanică medie de la Viena) determină compoziția izotopică a apei adânci a Oceanului Mondial.
  • SLAP standard (Precipitarea ușoară a Antarcticii ușoare) determină compoziția izotopică a apei naturale din Antarctica.

Standardul SLAP caracterizează cea mai ușoară apă naturală de pe Pământ. Apa din diferite părți ale lumii nu este la fel de ușoară.

Proprietăți și efecte ale apei ușoare

Izotopologii diferă între ei în ceea ce privește proprietățile fizice, chimice și biologice (Tabelul 4).







Tabelul 4. Modificări ale proprietăților fizice ale apei în substituția izotopilor

Presiunea de vapori de echilibru a izotopologilor apei diferă și este foarte semnificativă. Masa mai mica a unei molecule de apă, presiunea vaporilor mai mare, ceea ce înseamnă că vaporii în echilibru cu apă, întotdeauna plămâni îmbogățit izotopic oxigen și hidrogen. Elementele de masă relativ scăzut diferența de masă a izotopilor este mare, astfel încât acestea sunt în măsură să procese naturale puternic fracționate: D / H → 100%, 18O / 16O → 12,5%. Izotopii de hidrogen și oxigen fracționează cel mai eficient în procesele de evaporare și condensare a apei de cristalizare.

Rezultatele studiilor experimentale indică o diferență în proprietățile fizico-chimice ale apei ușoare și apei deionizate dintr-o compoziție izotopică naturală [10].

Izotopologii grei din apa naturală sunt impurități față de 1 H2 16 O, care, conform unor studii, pot fi considerate defecte structurale [11].

Prin îndepărtarea compoziției izotopice heterogenitate apei duce la creșterea omogenității. Apa ușoară este un lichid mai omogen. molecule Tyazheloizotopnye conținute în apă, în concentrații de aproape nici un efect natural, vizibil asupra sistemelor de non-viață. În cea mai mare măsură, efectele apei ușoare se manifestă pe obiecte biologice, pentru care reacțiile în cascadă sunt caracteristice.

Proprietăți biologice

Ca mediu universal în care se fac toate reacțiile biologice, apa ușoară crește rata acestor reacții în comparație cu apa compoziției izotopice naturale. Acest efect este cunoscut ca efectul izotopic cinetic al solventului [19].

Proprietățile de transport de apă ușoară a demonstrat în studiul influenței izotopologi grele în compoziția de apă naturală a dinamicii colorantului metilen îndepărtarea albastru a sistemului olfactiv broaște recuperati [20].

Cel mai puternic efect este purificarea apei de la izotopologii grei pe aparatul energetic al unei celule vii. Lantul respirator al mitocondriilor se distinge prin reactii in cascada. Izotopologia grea încetinește rata reacțiilor în lanț respirator. În exemplul reacției de generare de peroxid de hidrogen prin mitocondrii cu acid succinic ca substrat demonstrat experimental efectul inhibitor general al izotopologi apei grele. Reducerea conținutului lor în apă la un nivel sub concentrațiile naturale de-inhibă și accelerează fiabil reacția investigată [21].

Proprietățile toxice de protecție ale apei ușoare sunt confirmate prin studii experimentale [27]. din care rezultă că apa ușoară, purificată de izotopologii grei, elimină efectiv toxinele și produsele metabolice din organism datorită proprietăților sale de transport.

De asemenea, a fost observat efectul apelor ușoare asupra pacienților cu diabet zaharat tip II. Rezultate studii preclinice deschise cu durata de 90 de zile a arătat că, sub acțiunea voluntarilor cu apă ușoară a scăzut ridicat de glucoză în condiții de repaus alimentar și scăderea rezistenței la insulină [28].







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: