Vite Recherche
L'oxyde de deutérium, également connu sous le nom d'« eau lourde » ou d'« eau deutérée », est le composé d'oxygène et de l'isotope lourd de l'hydrogène, à savoir le deutérium, qui est le composé deutéré le plus important.
L'oxyde de deutérium est appelé eau lourde car sa densité est supérieure à celle de l'eau ordinaire et sa formule chimique est D2O.
L'oxyde de deutérium est une forme d'eau dans laquelle les atomes d'hydrogène sont remplacés par du deutérium, un isotope stable de l'hydrogène qui contient un proton et un neutron.
Numéro CAS : 7789-20-0
Formule moléculaire : D2O
Masse moléculaire : 20,03
Numéro EINECS : 232-148-9
Synonymes : OXYDE DE DEUTÉRIUM, 7789-20-0, Eau lourde, Eau deutérée, Eau-d2, Oxyde de dideutérium, Eau lourde (D2O), Eau-d2, DTXSID4051243, J65BV539M3, CHEBI:41981, Oxyde, Deutérium, RefChem:5735, DTXCID3029865, 232-148-9, Oxyde de deutérium [USAN], MFCD00044636, (~2~H_2_)eau, D2O, Oxyde de deutérium (USAN), Eau lourde-d2, Eau(sup 2)-H2, Oxyde de deutérium, 99,9 % atomique D, 142473-50-5, Oxyde de deutérium (Eau-d2, Eau lourde), Oxyde de deutérium, « 100 % », 99,96 % atomique % D, EINECS 232-148-9, Eau lourde (D2-O), UNII-J65BV539M3, AI3-52352, HSDB 8190, OXYDE DE DEUTÉRIUM 99,8 % D, (sup 2)H, EAU H-2, SCHEMBL57022, OXYDE DE DEUTÉRIUM [MI], Oxyde de deutérium > 99,90 %, (?H)oxy, CHEMBL1232306, Oxyde de deutérium, 60 % D, Oxyde de deutérium, 70 % D, Oxyde de deutérium, 99 % D, Oxyde de deutérium, 99,9 % D, Oxyde de deutérium > 99,96 % D, Oxyde de deutérium + 1 % DSS (m/m), Eau-d2 99,8 % D, Eau lourde, AKOS015904640, D214, SY001268, Oxyde de deutérium, filtré, 99,8 % atomique D, W0002, W0004, D03703, H11944, A934838, Q155890, Oxyde de deutérium, 99,9 % atomique D, ~150 dpm/mL tritium, Oxyde de deutérium, 100,0 % atomique D, >=99,96 % atomique D, Oxyde de deutérium, qualité réactif Vetec(TM), 99,8 % atomique D, Oxyde de deutérium, contient 0,05 % en poids d'acide D4-TMSP, sel de sodium, 2H, Oxyde de deutérium, 99,9 % atomique D, contient 0,05 % en poids. % acide 3-(triméthylsilyl)propionique-2,2,3,3-d4, sel de sodium, oxyde de deutérium, 99,9 % atomique D, contient 0,75 % en poids. Acide 3-(triméthylsilyl)propionique-2,2,3,3-d4, sel de sodium, oxyde de deutérium, 99,9 % atomique D, contient 1 % (m/m) d'acide 3-(triméthylsilyl)-1-propanesulfonique, sel de sodium (DSS), oxyde de deutérium, 99,994 % atomique D, contient 1 mM de sel disodique d'acide téréphtalique, 0,01 % (m/v), eau D2 ; eau lourde ; oxyde de deutérium « 100 » (min. 99,96 % atomique D) ; oxyde de deutérium « 100 % » > 99,98 % atomique D ; oxyde de deutérium > 99,92 % atomique D ; eau lourde, eau D2 ; oxyde de deutérium Ultra-D ; oxyde de deutérium, eau lourde, eau D2
L'oxyde de deutérium possède un point de fusion et un point d'ébullition plus élevés que l'eau ordinaire en raison du réseau de liaisons hydrogène-deutérium plus fort.
L'oxyde de deutérium gèle à environ 3,8 °C et bout à environ 101,4 °C sous pression standard.
La densité des oxydes de deutérium à température ambiante est d'environ 1,105 g/cm³, c'est pourquoi on les appelle eau « lourde ».
L'oxyde de deutérium affecte les liaisons hydrogène dans les biomolécules telles que les protéines et les acides nucléiques.
Des concentrations élevées peuvent altérer le repliement des protéines, la cinétique enzymatique et les taux de réplication de l'ADN.
Ces effets font de l'eau lourde un outil précieux pour les études biophysiques et biochimiques.
Le liquide est incolore et inodore à température et pression normales, et contient l'isotope d'hydrogène dont la masse est le double de celle de l'hydrogène ordinaire.
Les oxydes de deutérium présentent une caractéristique chimique relativement inactive avec une densité de 1,10775 (25 ℃), un point de fusion de 3,82 ℃ et un point d'ébullition de 101,42 ℃.
Le rapport du deutérium à l'hydrogène dans l'eau ordinaire est de 1:6000 et les réserves de deutérium de la mer Morte ou des grands fonds marins sont relativement plus importantes.
Il n'existe pas d'eau naturelle riche en deutérium.
L'eau lourde ressemble à l'eau ordinaire en apparence, mais possède de nombreuses caractéristiques physiques différentes.
La force des liaisons hydrogène et le degré d'association entre les molécules d'eau lourde sont tous deux supérieurs à ceux des molécules d'eau ordinaire, et l'eau lourde possède un point de fusion et un point d'ébullition plus élevés.
La pression de vapeur de l'eau lourde est inférieure à celle de l'eau ordinaire, ce qui constitue la base théorique de son enrichissement.
La formule chimique de l'oxyde de deutérium est D₂O, et il est communément appelé eau lourde car il a une masse moléculaire et une densité plus élevées que l'eau ordinaire (H₂O).
Bien qu'elle soit identique à l'eau normale en termes de couleur et de goût, son comportement physique et chimique diffère de manière mesurable.
L'oxyde de deutérium est présent naturellement en très petites quantités dans toutes les sources d'eau naturelles.
L'oxyde de deutérium est produit industriellement par des procédés de séparation tels que l'électrolyse, la distillation fractionnée ou les méthodes d'échange chimique.
En raison de la difficulté à séparer le deutérium de l'hydrogène, l'eau lourde est nettement plus chère que l'eau ordinaire.
L'oxyde de deutérium participe aux mêmes réactions que l'eau, mais à des vitesses plus lentes.
Les liaisons O–D plus fortes que les liaisons O–H provoquent un effet isotopique cinétique qui modifie les vitesses de réaction et le comportement à l'équilibre.
Ces différences rendent l'oxyde de deutérium particulièrement précieux pour l'étude des mécanismes réactionnels et de la dynamique moléculaire.
L'oxyde de deutérium est principalement utilisé comme modérateur de neutrons dans certains réacteurs nucléaires.
Il ralentit efficacement les neutrons sans les absorber, permettant ainsi aux réacteurs de fonctionner avec du combustible d'uranium naturel.
Cela le rend essentiel dans la conception des réacteurs à eau lourde tels que les réacteurs CANDU.
En recherche scientifique et médicale, l'oxyde de deutérium est largement utilisé comme traceur isotopique.
L'oxyde de deutérium permet de suivre les voies métaboliques, le renouvellement de l'eau et les réactions biochimiques grâce à des techniques comme la RMN et la spectrométrie de masse.
Il est également utilisé dans les études de structure des protéines et les expériences d'échange hydrogène-deutérium.
L'oxyde de deutérium est utilisé comme solvant en spectroscopie et en chimie analytique.
Ses propriétés isotopiques distinctes réduisent les signaux de fond en spectroscopie RMN.
Cela améliore la résolution et la précision des analyses moléculaires.
L'oxyde de deutérium n'est pas radioactif et n'est pas toxique à petites quantités.
Cependant, le remplacement d'une fraction importante de l'eau corporelle par de l'eau lourde peut perturber les processus biologiques normaux.
Une forte exposition perturbe la division cellulaire, l'activité enzymatique et les réactions métaboliques.
L'ingestion de grandes quantités peut entraîner des symptômes tels que des vertiges, de la fatigue et des nausées.
Une exposition extrême peut entraîner de graves effets physiologiques dus à une cinétique biochimique altérée.
C’est pourquoi sa consommation est strictement limitée à la recherche contrôlée ou aux applications médicales.
Dans les secteurs industriel et nucléaire, les risques sont principalement liés à la manipulation de volumes importants.
Les déversements ou les fuites peuvent présenter des risques opérationnels et réglementaires plutôt qu'une toxicité chimique.
Des procédures appropriées de confinement, de surveillance et de sécurité sont nécessaires lors de la manipulation d'oxyde de deutérium.
Point de fusion : 3,8 °C
Point d'ébullition : 101,4 °C
Densité : 1,107 g/mL à 25 °C
Pression de vapeur : 27,464 hPa à 25 °C
Indice de réfraction : n²⁰/D = 1,328
Point d'éclair : 101,4 °C
Température de stockage : Conserver à une température inférieure à +30 °C
Forme : Liquide
pKa : pK (25 °C) 14,955 (échelle de molarité) ; 16,653 (échelle de fraction molaire)
Couleur : Incolore
pH : 7 (H₂O, 20 °C)
Polarité relative : 0,991
Solubilité dans l'eau : Miscible à l'eau
Sensibilité : Sensible à l'humidité
Constante diélectrique : 78,3 (25 °C)
Stabilité : Stable ; hygroscopique
Indice Merck : 14 2940
InChI : 1S/H2O/h1H2/i/hD2
InChIKey : XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N
SOURIRES : [²H]O[²H]
L'oxyde de deutérium, également connu sous le nom d'« eau lourde » ou « eau deutérée », est le composé d'oxygène et de l'isotope lourd de l'hydrogène, appelé deutérium.
Physiquement et chimiquement, l'eau lourde est presque identique à l'eau « légère » ordinaire, H₂O.
L'oxyde de deutérium est appelé eau lourde car sa densité est supérieure à celle de H₂O.
La formule chimique des oxydes de deutérium est D₂O.
L'oxyde de deutérium contient un neutron et un proton dans son noyau, ce qui le rend deux fois plus lourd que le protium (hydrogène), qui ne contient qu'un seul proton.
L'oxyde de deutérium est un liquide incolore et inodore à température et pression normales.
Comparée à l'eau ordinaire, sa caractéristique chimique est relativement inactive avec une densité de 1,10775 (à 25℃), un point de fusion/congélation de 3,82℃ et un point d'ébullition de 101,42℃.
La force des liaisons hydrogène et le degré d'association entre les molécules d'eau lourde sont tous deux plus élevés que ceux des molécules d'eau ordinaires.
Oxyde de deutérium obtenu par distillation à l'eau.
La viscosité de l'eau lourde à 25 °C est 2,3 % supérieure à celle de l'eau ordinaire, ce qui fait que la conductivité électrique de l'électrolyte dans l'eau lourde est inférieure à celle dans l'eau ordinaire et que la capacité inductive spécifique de l'eau lourde est inférieure à celle de l'eau ordinaire.
La solubilité des sels dans l'eau lourde est généralement plus faible et à 25 °C, 1 g d'eau peut dissoudre 0,3592 g de chlorure de sodium tandis que 1 g d'eau lourde ne peut dissoudre que 0,3592 g de chlorure de sodium.
Le coefficient de distribution à 25℃ entre le tétrachlorure de carbone et l'eau est de 85:1 tandis qu'il est de 103:1 entre le tétrachlorure de carbone et l'oxyde de deutérium.
La tension superficielle et le produit ionique ([D+7][OD+]=2×10-15) de l'eau lourde sont tous deux inférieurs à ceux de l'eau et dans la même réaction chimique, l'oxyde de deutérium réagit plus lentement que l'eau.
Tout comme l'acide sulfurique concentré, l'eau lourde peut absorber l'eau et doit être conservée dans des récipients hermétiques.
L'eau lourde peut être utilisée comme modérateur nucléaire et lubrifiant de réduction de la chaleur dans le réacteur atomique.
L'oxyde de deutérium joue un rôle important dans le marquage isotopique et les études de traçage.
L'oxyde de deutérium est utilisé pour mesurer la teneur en eau corporelle, les taux métaboliques et la synthèse des lipides ou des protéines chez les organismes vivants.
Le deutérium étant non radioactif, il constitue une alternative plus sûre aux traceurs radioactifs.
En science des matériaux et en physique, l'oxyde de deutérium est utilisé dans les expériences de diffusion des neutrons.
La faible section efficace d'absorption des neutrons des oxydes de deutérium permet une étude plus précise des structures atomiques et moléculaires.
Cela rend l'oxyde de deutérium précieux pour l'étude des polymères, des métaux et des systèmes complexes de matière condensée.
D'un point de vue environnemental et réglementaire, l'oxyde de deutérium est strictement contrôlé dans de nombreux pays.
Cela est principalement dû à son importance stratégique dans la technologie nucléaire plutôt qu'à sa toxicité.
La production, le transport et le stockage sont donc soumis à des licences et à un contrôle international.
Utilisations de l'oxyde de deutérium :
L'oxyde de deutérium est utilisé en spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN).
L'oxyde de deutérium est également utile pour l'identification des hydrogènes labiles.
En tant que source d'oxyde de deutérium, il est utilisé pour la préparation d'isotopologues spécifiquement marqués de composés organiques.
L'oxyde de deutérium est souvent utilisé comme substitut de l'eau dans l'analyse des protéines en solution par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR).
Il trouve des applications dans certains types de réacteurs nucléaires et dans la production de tritium.
L'oxyde de deutérium est utilisé pour préparer des isotopologues spécifiquement marqués de composés organiques.
Étudier les vitesses et les mécanismes des réactions chimiques.
La section efficace du deutérium pour la capture des neutrons thermiques est très faible, ce qui le rend utile, sous forme d'eau lourde, comme modérateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires.
Entraîne une diminution considérable de l'énergie des neutrons par collision.
L'oxyde de deutérium est largement utilisé comme modérateur de neutrons et comme fluide caloporteur dans certains réacteurs nucléaires.
L'oxyde de deutérium ralentit efficacement les neutrons rapides sans les absorber de manière significative, permettant une fission nucléaire soutenue avec du combustible d'uranium naturel.
Cela le rend essentiel dans les systèmes de réacteurs à eau lourde utilisés pour la production d'énergie et la recherche.
En recherche scientifique et biomédicale, l'oxyde de deutérium est utilisé comme traceur isotopique stable.
L'oxyde de deutérium permet l'étude des voies métaboliques, du cycle de l'eau et des taux de biosynthèse chez les organismes vivants.
Le deutérium étant non radioactif, il convient aux études contrôlées sur l'homme et l'animal.
L'oxyde de deutérium est couramment utilisé comme solvant en spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN).
L'oxyde de deutérium réduit les signaux de protons de fond, améliorant ainsi la clarté spectrale et la précision des mesures.
Cette application est essentielle dans la recherche en chimie, en biochimie et en pharmacie.
En biophysique et en biologie structurale, l'oxyde de deutérium est utilisé dans les expériences d'échange hydrogène-deutérium.
Ces études permettent de mieux comprendre le repliement des protéines, les changements conformationnels et la stabilité moléculaire.
Cette technique est particulièrement précieuse pour analyser la dynamique et les interactions des protéines.
L'oxyde de deutérium est également utilisé dans la diffusion des neutrons et la recherche sur les matériaux.
La faible absorption neutronique des oxydes de deutérium permet une étude précise des structures atomiques et moléculaires.
Cela soutient la recherche sur les polymères, la matière molle, les métaux et la physique de la matière condensée.
L'oxyde de deutérium est utilisé dans la recherche pharmaceutique pour étudier le métabolisme et la distribution des médicaments.
En incorporant du deutérium dans les systèmes biologiques, les chercheurs peuvent retracer les voies biochimiques et déterminer les vitesses de réaction avec une grande précision.
Cela permet de mieux comprendre les mécanismes de stabilité, d'absorption et d'élimination des médicaments.
Dans les études environnementales et écologiques, l'oxyde de deutérium est utilisé pour suivre les mouvements et le renouvellement de l'eau.
Il est utilisé pour étudier l'écoulement des eaux souterraines, les taux d'évaporation et l'absorption d'eau par les plantes.
Ces applications soutiennent la modélisation hydrologique et la recherche climatique.
L'oxyde de deutérium est utilisé en calorimétrie et dans les études thermodynamiques.
Sa capacité thermique différente et son comportement de transition de phase par rapport à l'eau ordinaire permettent une analyse détaillée des processus de transfert d'énergie.
Cela s'avère utile à la fois en chimie physique et en science des matériaux.
En biotechnologie, l'oxyde de deutérium est utilisé pour produire des biomolécules marquées au deutérium.
Ces composés marqués sont essentiels pour les techniques spectroscopiques avancées et les études cinétiques.
Ils permettent de clarifier des mécanismes moléculaires qui ne peuvent être résolus à l'aide d'hydrogène normal.
L'oxyde de deutérium est également utilisé dans la recherche sur la fusion et la physique des plasmas.
Il sert de source de deutérium pour les réactions de fusion expérimentales et les études isotopiques.
Cette application soutient le développement des futures technologies de fusion nucléaire.
Profil de sécurité de l'oxyde de deutérium :
L'oxyde de deutérium n'est pas radioactif et ne présente aucun danger à de faibles niveaux d'exposition.
De petites quantités peuvent être manipulées sans danger et sont couramment utilisées dans la recherche médicale et en laboratoire.
Les principaux risques surviennent uniquement lorsqu'une fraction importante de l'eau corporelle est remplacée par de l'eau lourde.
Un apport élevé d'oxyde de deutérium peut perturber les processus biochimiques normaux.
La présence de deutérium modifie les liaisons hydrogène et ralentit les réactions catalysées par les enzymes.
Cela peut perturber la division cellulaire, la synthèse des protéines et la régulation métabolique.
L'exposition à de grandes quantités peut entraîner des symptômes tels que des vertiges, de la fatigue, des nausées et une diminution de la coordination.
Des concentrations très élevées peuvent provoquer de graves effets physiologiques et mettre la vie en danger.
Pour cette raison, l'ingestion est strictement limitée à des conditions de recherche contrôlées.
Dans les installations industrielles et nucléaires, les risques sont principalement liés à la manutention de volumes importants.
Les déversements ou fuites d'oxyde de deutérium peuvent engendrer des problèmes opérationnels, réglementaires et environnementaux plutôt qu'une toxicité aiguë.
Des systèmes de confinement, de surveillance et des protocoles de sécurité appropriés sont nécessaires lors de la manipulation d'oxyde de deutérium.
