Дейтерий

Описание

Дейтерий (Deuterium, тяжёлый водород, D2) — стабильный нерадиоактивный изотоп водорода с массовым числом 2. CAS 7782-39-0, химическая формула D2, молекулярная масса 4,028, точная масса 4,02820. Номер ЕС 231-952-7, UNII AR09D82C7G, номер ООН 1957. Идентификатор DSSTox: DTXSID2064810.

Класс вещества

Бесцветный газ без запаха, химически идентичный обычному водороду, но с ядром, содержащим дополнительный нейтрон. Легко воспламеняется в широком диапазоне концентраций пара/воздуха; после воспламенения горит бледно-голубым, почти невидимым пламенем. Не токсичен, но при высоких концентрациях вызывает простой удушающий эффект за счёт вытеснения кислорода из воздуха.

Основные атрибуты

• Характеристики PSA: 0; XLogP3: 0
• Цвет/форма: бесцветный газ

Физико-химические характеристики

• Плотность: 0,2059 г/см3 при -269,0 °C
• Температура плавления: -254,43 °C при 128,5 мм рт. ст.
• Температура кипения: -249,49 °C
• Растворимость в воде: слегка растворим в холодной воде
• Давление пара: 17,14 кПа
• Пределы воспламеняемости: нижний 5%, верхний 75% (об.%)
• Запах: без запаха
• Давление в тройной точке: 0,17 атм
• Теплота плавления: 12,0 кал/г; теплота испарения: 68,4 кал/г
• Молярный объём при 20 К: 23,5 мл; теплота испарения: 1226 Дж/моль (по другим данным 1225 Дж/моль); теплота плавления: 197 Дж/моль (жидкий нормальный D2, 67% орто-D2)
• Сечение поглощения тепловых нейтронов: 0,0005 барн
• Температура самовоспламенения: 1085 °F
• Критическая температура: -234,75 °C; критическое давление: 16,432 атм

Применение и назначение

Используется как индикатор (трассер) в ЯМР-спектроскопии в составе дейтерированных растворителей, для синтеза изотопно-меченных фармацевтических субстанций и реагентов, в качестве замедлителя нейтронов в тяжеловодных ядерных реакторах (в составе тяжёлой воды D2O), как компонент топлива в исследованиях управляемого термоядерного синтеза, а также как внутренний стандарт в масс-спектрометрии.

Информация по технике безопасности

• Категория опасности: 2.1
• Транспортные коды: ООН 1957, 2.1; WGK Германия: 1
• Код класса опасности: 12; инструкции по технике безопасности: S9-S16-S33
• Метки: F+
• Меры предосторожности: P210, P377, P381, P403 и P410+P403
• Указания по опасности: H220 — чрезвычайно легковоспламеняющийся газ (100%); H280 — содержит газ под давлением, при нагревании может взорваться

Хранение и транспортировка

Хранить в баллонах, не размещая их там, где они могут стать частью электрической цепи. Реактивная группа: слабые восстановители — дейтерий, как и водород, легко вступает в реакцию с окислителями. При воздействии огня или высокой температуры баллоны могут сильно разорваться и воспламениться; возгорание дейтерия трудно обнаружить визуально, поскольку оно горит почти невидимым пламенем — рекомендуется использовать альтернативные методы обнаружения (тепловизионная камера, ручка от метлы). По руководству ERG 115 [легковоспламеняющиеся газы] пары изначально тяжелее воздуха и распространяются по земле, хотя дейтерий и водород в целом легче воздуха и поднимаются вверх. Агрегированная классификация СГС подана 121 компанией на основании 3 уведомлений в Реестр C&L ECHA.