O que exatamente é água pesada? Se você já ouviu falar desse termo, mas não tem certeza de sua natureza, este artigo é para você. Existem algumas diferenças com a água comum (conhecida como água leve), tanto nas características quanto nos usos.
Portanto, neste artigo vamos contar tudo o que você precisa saber sobre o água pesada, suas características, utilizações e muito mais.
O que é água pesada ou água dura?
Os elementos químicos geralmente possuem vários isótopos, indicando que um único elemento pode existir em múltiplas formas dependendo de sua estrutura interna. Este fenômeno é exemplificado pelo hidrogênio encontrado na água pesada.
Ao considerar a estrutura da água, representado como H2O, estamos nos referindo, quer percebamos ou não, à água leve. Pelo contrário, existe uma molécula com a mesma composição em que o hidrogénio não é substituído pelo seu isótopo mais comum, conhecido como prótio, mas por um isótopo mais pesado do elemento, chamado deutério.
Que distinções surgem da alteração dos isótopos de hidrogênio na comparação entre água leve e água pesada?
Diferenças entre água pesada e água leve
Qualquer alteração que ocorra a nível molecular numa substância, incluindo a água, produz alterações nas suas propriedades e características. Portanto, A inclusão de deutério na H2O da água pesada a distingue da água leve.
A distinção observada no nível molecular indica que a água leve contém um próton e carece de nêutrons em seu núcleo, enquanto a água pesada é composta por um próton e um nêutron adicional. Esta variação entre os dois isótopos do hidrogênio é a base para classificar o deutério como um isótopo pesado.
A água pesada tem um peso molecular maior em comparação com a água leve. Além disso, possui densidade maior que a água leve. A água pesada também apresenta um nível de acidez mais elevado em comparação com a água leve.
Para além das distinções de substância e propriedades acima mencionadas, não devem ser negligenciadas as disparidades entre o consumo de água pesada e o de água leve ou normal. Na verdade, a ingestão de quantidades significativas de água pesada pode causar alterações bioquímicas notáveis no corpo.
É possível consumir água pesada?
A questão sobre o consumo de água pesada surge da sua presença em quantidades mínimas na água da torneira que normalmente utilizamos.
Embora uma pequena quantidade possa não representar riscos significativos, a ingestão de grandes quantidades de água pesada pode causar alterações celulares, atribuído à diferente massa de átomos de hidrogênio em comparação com a água leve.
Uma das consequências da ingestão excessiva de água pesada é a tontura, que surge das alterações de densidade que ela induz no fluido do ouvido interno, região que abriga o órgão do equilíbrio.
Portanto, aconselha-se que, embora pequenas quantidades normalmente não apresentem problemas, a opção preferida é consumir água leve em vez de água pesada, procurando água com máxima pureza. Contudo, que medidas podem ser tomadas para garantir que a água da torneira fornecida às nossas residências esteja isenta de impurezas? Que métodos podem ser empregados para remover impurezas e metais pesados da água?
Embora tenha sido demonstrado que é necessário um consumo significativo de água pesada para que os efeitos nocivos se manifestem, a questão recorrente permanece: como posso garantir que os níveis de água pesada presentes na minha casa estão dentro de limites aceitáveis?
Ao consumir água da torneira, Aceitamos inerentemente quaisquer possíveis impurezas ou substâncias nocivas que possam estar presentes na sua composição. Consequentemente, o método mais eficaz para garantir o consumo de água da torneira de qualidade e pureza superiores é a instalação de um sistema de osmose reversa.
Estes sistemas de purificação utilizam filtros concebidos para remover contaminantes como cal e metais pesados, que, embora não sejam característicos da água de alta qualidade, podem ocasionalmente estar presentes na água da torneira.
Usos de água pesada
Já vimos que a água pesada não pode ser consumida em grandes quantidades. No entanto, tem um grande número de utilizações no campo industrial. Vejamos alguns usos notáveis da água pesada:
- Os reatores nucleares usam água pesada principalmente como moderador e refrigerante.. Um benefício significativo dos reactores de água pesada é a sua capacidade de utilizar urânio natural como combustível, evitando assim o dispendioso processo de enriquecimento de urânio.
- Experimentos de dispersão de nêutrons: Nos campos da física e da biologia, a água pesada desempenha um papel importante nos experimentos de dispersão de nêutrons. Ao substituir átomos de hidrogênio normais por deutério dentro de um composto, os pesquisadores podem determinar a estrutura e a dinâmica desse composto.
- A marcação isotópica de deutério é freqüentemente usada em experimentos biológicos para rastrear a absorção e as vias metabólicas de substâncias dentro de células ou organismos. No campo da química, a notável distinção entre hidrogênio e deutério permite a aplicação de água pesada em RMN (ressonância magnética nuclear).
- Espectroscopia e FTIR (espectroscopia infravermelha com transformada de Fourier), que facilita a análise e interpretação de dados espectrais.
- Produção de deutério: A principal fonte de deutério é a água pesada, que encontra aplicações em contextos militares (como componente de armas nucleares), nos setores industriais (servindo como agente marcador na área farmacêutica) e na investigação científica (particularmente em pesquisas relacionadas com o efeito isotópico). ).
A água pesada faz mal à saúde?
Pouco se sabe sobre os efeitos nocivos da água pesada para a saúde. Tendo em conta que um em cada 7.000 átomos de hidrogénio é deutério e que o corpo humano é composto por 75% de água, é muito provável que já tem entre 6 e 8 gramas de água pesada nas veias.
Nessas quantidades não deveria ser perigoso, porque então todos morreríamos. O que sabemos é que a ligação formada entre o deutério e o oxigênio no D2O é um pouco mais forte do que a ligação no H2O.
Sabemos também que muitos dos processos químicos que nos mantêm vivos requerem a divisão da água em hidrogénio e oxigénio. Como é necessária mais energia para quebrar as moléculas de D2O, estes processos podem abrandar ou parar completamente, matando-nos de alguma forma.
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre o que é água pesada e seus usos.