भारी जल क्या है, बनाने की विधि, भौतिक व रासायनिक गुण, सूत्र एवं उपयोग

भारी जल

ड्यूटीरियम ऑक्साइड को भारी जल (heavy water in Hindi) कहते हैं। इसका रसायनिक सूत्र D₂O होता है।
वैज्ञानिक एच.सी. यूरे और ई.डब्ल्यू. वाशबर्न ने भारी जल की खोज की थी। इन्होंने ज्ञात किया कि साधारण जल के 6000 भागों में से लगभग 1 भाग भारी जल का होता है। भारी जल विस्तृत रूप से नाभिकीय रिएक्टरों में न्यूट्रॉन मंदक के रूप में प्रयोग किया जाता है।

भारी जल बनाने की विधि

1. जल के विद्युत अपघटन द्वारा – जल का विद्युत अपघटन करने पर ड्यूटीरियम की तुलना में हाइड्रोजन लगभग 6 गुना से अधिक शीघ्रता से मुक्त होती है अतः निम्न क्रम में क्षारीय जल का विद्युत अपघटन कराने पर उससे भारी जल प्राप्त किया जा सकता है।

2. ड्यूटीरियम से – साधारण हाइड्रोजन से प्रभाजी आसवन या गैसीय विसरण द्वारा ड्यूटीरियम को अलग किया जा सकता है।
ड्यूटीरियम को ऑक्सीजन में जलाने पर भारी जल प्राप्त होता है।
2D₂ + O₂ $\longrightarrow$ 2D₂O

भारी जल के भौतिक गुण

भारी जल रंगहीन, गंधहीन तथा स्वादहीन द्रव है।
भारी जल का गलनांक 276.8K तथा क्वथनांक 374.4K होता है।
भारी जल का 298K ताप पर घनत्व 1.1059 ग्राम/सेमी³ होता है।
भारी जल, साधारण जल की अपेक्षा मंद गति से कार्य करता है।

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भारी जल के रसायनिक गुण

1. विद्युत अपघटन – निर्जल सोडियम कार्बोनेट या फास्फोरस पेंटोक्साइड की उपस्थिति में भारी जल D₂O का विद्युत अपघटन करने पर ड्यूटीरियम और ऑक्सीजन मुक्त होती है।
2D₂O $\longrightarrow$ 2D₂ + O₂

2. भारी जल की सोडियम से अभिक्रिया द्वारा ड्यूटी रियम प्राप्त होती है।
2D₂O + 2Na $\longrightarrow$ 2NaOD + D₂ ↑

3. भारी जल D₂O, कैल्शियम हाइड्राइट CaH₂ से अभिक्रिया करके ड्यूटेरों हाइड्रोजन DH तथा कैल्सियम ड्यूटेरोक्साइड Ca(OD)₂ प्राप्त होता है।
CaH₂ + 2D₂O $\longrightarrow$ Ca(OD)₂ + 2DH

भारी जल के उपयोग

भारी जल ड्यूटीरियम तथा इसके यौगिक बनाने में प्रयोग किया जाता है।
इसका उपयोग नाभिकीय रिएक्टरों में न्यूट्रॉन मंदक के रूप में होता है।
भारी जल का उपयोग ट्रेसर के रूप में रसायनिक तथा जैव अभिक्रियाओं के अध्ययन में किया जाता है।
यह आयनिक और अनायनिक हाइड्रोजन में विभेद करने में प्रयोग होता है।

भारी जल संबंधित प्रश्न उत्तर

Q.1 भारी जल के खोजकर्ता कौन हैं?

Ans. एच.सी. यूरे और ई.डब्ल्यू. वाशबर्न

Q.2 भारी जल का उच्च घनत्व किस ताप पर होता है?

Ans. 11.2°C या 284.2K

Q.3 सोडियम भारी जल से अभिक्रिया करता है?

Ans. हां

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StudyNagar

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