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氘
氘 - 歷史
1931年底,美國科學家哈羅德·克萊頓·尤里(Harold Clayton Urey)在蒸發了大量液體氫之后,利用光譜檢測的方法發現了重氫。尤里因此在1934年獲得諾貝爾化學獎。
根據尤里的建議,重氫被命名為Deuterium,在希臘語中是“第二”
的意思。
氘 - 氘的發現
為了尋找氫的同位素,人們前后用了十幾年的時間,而沒有得出肯定的結果。1931年初,有人從理論上推導,認為應該有質量數為2的氫同位素存在,并且估算出2H:1H=1:4500的比例。1931年年底,美國哥倫比亞大學的尤里教授和他的助手們,把四升液態氫在三相點14°K下緩慢蒸發,最后只剩下幾立方毫米液氫,然后用光譜分析。結果在氫原子光譜的譜線中,得到一些新譜線,它們的位置正好與預期的質量為2的氫譜線一致,從而發現了重氫。尤里對它定了一個專門名,稱deuterium,中文譯氘,符號D。后來英、美的科學家們又發現了質量為3的tritium,中文譯為氚,符號T,是具有放射性的另一重要氫同位素。
氖的發現是科學界在本世紀三十年代初的一件大事。尤里因此在1934年榮獲了諾貝爾化學獎金。他的聲譽從此飛躍,可是他并未停止不前,后來還繼續完成了很多重要研憲工作?,F在最常見的是氧化氘(又名重水),它的主要特性:氧化氘最大密度的溫度是11.22℃(普通水是4.08℃),熔點是3.82℃,沸點是101.42℃,這些特性與普通水都大不相同。重水易于用電解水而取得,所以電費低廉的北歐能大量生產。后來重水成為制造氫彈的重要材料之一。
氘 - 提取方法
1、先制重水。
將蒸餾水反復蒸餾提純(蒸餾裝置應該是用石英玻璃做的)。用精密的溫度計觀察溫度,到發現溫度超過了普通水的的沸點。停止蒸餾,收取留在蒸餾瓶中的水(此水中重水含量有所提高)。這樣多次,將獲得的水收集供下面用。
再將以上獲得的水放如蒸餾裝置中蒸餾。到發現溫度超過了普通水的的沸點。停止蒸餾,收取留在蒸餾瓶中的水(此水中重水含量又有所提高)。這樣多次,將獲得的水收集供下面用。
重復上面操作。(可能要上百次)
將以上收集到的重水含量相對較高的水放到電解池中電解。(電解池用石英玻璃做,電極用鉑金做),用電位器控制電源電壓。先將電位器調到最大,使電解電壓為零。然后慢慢提高電解電壓。到剛好有氣泡產生時停止升高電解電壓。到沒有氣泡時再稍稍升高電壓到有氣泡生產。這樣連續操作下去。直到還剩少量水為止。(此水的重水含量就比較高了)
2、制取D2(重氫氣)和HD。
將以上得到的含重水較高的水放到以上的電解池中電解。收集負極得到的氣體。 以上就是“二戰”時期德國科學家的方法。
氘 - 用途
核研究、氘核加速器的轟擊粒子、示蹤劑。