Разлика между твърда и тежка вода

Ключова разлика - твърда вода срещу тежка вода
 

Ключовата разлика между твърдата и тежката вода е техният състав, тъй като и двата вида "твърда вода" и "тежка вода" се отнасят до водата с два водородни атома и един кислороден атом във водната молекула. Когато разгледаме молекулен състав на тежка вода, то съдържа повече деутериеви атоми от водородните атоми. Молекулярният състав на твърда вода е същото като нормалната вода, но нейната минерален състав (Магнезий-Mg и калций - Са) е сравнително по-висока от меката вода.

Какво е тежка вода?

Водна молекула съдържа два водородни атома и кислороден атом. Водородът има три изотопа; противоум (99,98%), деутерий и тритий. Протий има един електрон и един неутрон. Деутерият има неутрон в ядрото в допълнение към електрона и протона. Деутерият е два пъти по-тежък от най-разпространения водороден атом.

Тежката вода съдържа голяма част от атомите на деутерий от обичайния водороден атом. Следователно молекулното му тегло и плътността са по-високи от нормалната вода. Говори се, че плътността на тежката вода е 11 пъти по-голяма от тази на нормалната вода.

Историческа проба от "тежка вода", опакована в запечатана капсула.

Какво е твърда вода?

Като цяло водата съдържа известно количество минерали като магнезий, калций и калий. Но твърдата вода съдържа повече минерали, особено магнезий (Mg) и калций (Ca), отколкото нормалната вода (мека вода). Поради този факт, твърдостта на твърдата вода е по-голяма от твърдостта на нормалната вода. Това се случва, когато повърхностните води се вливат през почвата в подземния слой, като се разтварят минералите в свободно течащата вода.

Твърдата вода не причинява никакъв вреден ефект върху човешкото здраве, но причинява толкова много допълнителни проблеми, като оставяне на бели цветни отлагания при готвене или кипене, пода в банята и във водопровод.  

Каква е разликата между твърда вода и тежка вода?

Определение за твърда вода и тежка вода

Тежка вода: Тежката вода е вода, съдържаща значителна част от атомите на деутерий, използвани в ядрени реактори

Твърда вода: Твърдата вода е вода, която съдържа значително количество разтворени соли на калций и магнезий.

Свойства на твърдата вода и тежката вода

композиция

Тежка вода: Тежката вода съдържа голяма част от Deuterium (съдържа допълнителен неутрон в ядрените) атоми, отколкото нормалната вода. Той съдържа както водородни атоми, така и деутериеви атоми, образуващи водните молекули с молекулна формула като D₂O (деутериев оксид) и HDO (водород-деутериев оксид).

Твърда вода: На молекулно ниво съставът на твърдата вода е подобен на този на нормалната вода (H₂О). Но, тя съдържа повече минерали; Магнезий и калций от нормалната питейна вода.

Физични и химични свойства

Тежка вода: Физическите и химичните свойства на тежката вода са подобни на нормалната вода, но тя има стойност с висока плътност. Молекулното тегло на тежката вода не показва значителна промяна, тъй като единичният кислороден атом допринася около 89% за молекулното тегло. Биологичните свойства на тежката вода са различни от нормалните.

Твърда вода: Твърдостта е основното свойство, което значително се различава от нормалната вода.

USGS класификация на твърдостта на водата

Твърдост / mgl-1	Характер на водата
0-60	Мека вода
61 - 120	Умерено твърда вода
121 - 180	Твърда вода
< 180	Много твърда вода

Препоръчителната граница на твърдост в питейната вода е 80-100 mgl^-1

 Ефект върху здравето

Тежка вода: Известно количество Deuterium присъства в човешкото тяло, но голямо количество Deuterium причинява вредни последици за здравето в човешкото тяло, може дори да причини смърт.

Твърда вода: Твърдата вода не влияе върху здравето на човешкото тяло, но причинява и други проблеми, като блокиране на водопроводи и оставяне на минерални отлагания върху нагреватели, готварско оборудване и подове в банята. За да се преодолеят тези проблеми, причинени от твърдата вода, минералите се отстраняват. Това се нарича омекване. Най-често използваният ефективен метод е йонообменните смоли като омекотител.

С любезност на изображенията: „Кран за капене 1“ от Потребител: Dschwen - Собствена работа. (CC BY-SA 2.5) през Wikimedia Commons  „Deuterium oxide Norsk” от Alchemist-hp (беседа) (www.pse-mendelejew.de) - Собствена работа. (FAL) чрез Commons