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重水（氧化氘）是由氘和氧組成的化合 物。分子式 D2O，分子量 20.0275，比普通水（H2O ）的分子量 18.0153 高出約11% ，在天然水中，重水的含量約占 0.015%。由于氘與氫的性質(zhì)差別極小，因此重水和普通水也很相似。

2. 重水的應(yīng)用范圍

重水主要用于核反應(yīng)堆中作減速劑，它可以減小中子的速率，使之符合發(fā)生裂變過程的需要；重水也是研究化學(xué)和生理變化中使用過的材料；此外重水還可以做示蹤物質(zhì)。

將水分離可得到低氘水，低氘水的用途非 常廣泛：如作為醫(yī)學(xué)中核磁共振的溶劑之 一；能抑制腫瘤細(xì)胞生長，對心血管病、糖 尿病、新陳代謝紊亂等疾病有一定的輔助治療和預(yù)防作用；應(yīng)用于保健飲用水或配方用水，能改善人類健康和生活質(zhì)量；用低氘水浸泡過的植物種子易于發(fā)芽生長，能提高產(chǎn) 量和品質(zhì)；使用氘含量低的水生產(chǎn)出來的化妝品，有助于提高皮膚細(xì)胞抗老化、保濕、 抗紫外線照射、抗過敏等功能。

3. 重水濃度的測試方法

測定重水濃度常用的方法有：紅外光譜 法，比重瓶法，落滴法，多數(shù)方法都要用標(biāo)準(zhǔn)溶液制作工作曲線，再由工作曲線上查出樣品濃度，操作復(fù)雜，耗時且耗費(fèi)樣品。

如今，重水本法不需要做工作曲線，可直 接測定樣品的濃度。操作簡單，省時，省樣。該法成功的應(yīng)用在對外工程上，測定了各種濃度的重水樣品，滿足了工程要求（見 圖 1）。

圖 1 安東帕 M 系列密度計(jì)

3. 安東帕密度計(jì)測量重水密度

4.1 實(shí)驗(yàn)部分 4.1.1 主要設(shè)備和試劑

①密度計(jì) DM A 4500M（安東帕公司產(chǎn) 品） ②氧化氘標(biāo)準(zhǔn)水樣，③乙醇（分析 純），④二次重蒸水，⑤帶針頭的注射器（若干）

4.1.2. 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1. 準(zhǔn)備 5 種濃度由小到大的氧化氘標(biāo)準(zhǔn)水樣， 氘含量百分比分別為 8.86% ，安東帕密度計(jì)法測量重水濃度20.37%，40.55%，79.09%，99.77%，分別標(biāo)記為 D8，D20，D40，D79，D997；

2. *清洗密度計(jì)U 型管并干燥，并進(jìn)行空氣/水檢查，以確保儀器的準(zhǔn)確度；

3. 將密度計(jì)的溫度設(shè)置為 30℃，帕爾貼控溫裝置能自動調(diào)整樣品溫度保持在30℃。

4.1.3 測量

1. 由于重水貴重且量少，需要密封保存， 故取樣時用帶針頭的注射器吸取樣品（吸樣 時注意趕走氣泡）；

2. 拔下針頭后，將注射器中的重水樣品手動進(jìn)樣至密度計(jì)測量池中（勻速進(jìn)樣，且注 意觀察測量池是否有氣泡）；

3. 按“開始”鍵，儀器開始測量，溫度升至 30℃達(dá)到平衡，測量結(jié)果顯示于儀器界面。每個樣品進(jìn)樣兩次，得到兩次測量結(jié) 果。

5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖 2: 5 種不同濃度重水的密度，比重和換算濃度

6 小結(jié)

1 密度計(jì)法測定重水濃度是一種新的測試方法，經(jīng)驗(yàn)證，方法準(zhǔn)確。

2 與比重瓶法測得的樣品濃度結(jié)果相比較，密度計(jì)法測得的結(jié)果與其相符合。

3 方法操作簡單，快速，不需要標(biāo)準(zhǔn)樣品作工作曲線，可直接進(jìn)樣進(jìn)行測定。優(yōu)于紅外光譜法，比重瓶法和落滴法。

4 對于氘元素含量低的樣品，其精度要求更高，推薦使用 DMA 5000M 密度計(jì)。