Question:
Existe-t-il un test simple sur le terrain pour l'eau lourde?
Everyone
2012-10-21 07:44:20 UTC
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Expérience de réflexion

Avec deux verres d'eau, comment détecter quel verre contient de l'eau lourde et lequel contient de l'eau potable sans utiliser d'équipement de laboratoire compliqué?

Quelque chose comme la façon dont un morceau de papier tournesol (oui, c'est du matériel de laboratoire et facilement disponible pour le profane en plus!) peut être utilisé pour tester si une solution est acide ou alcali.

l'eau lourde a des points d'ébullition et de fusion plus élevés et est légèrement toxique pour les eucaryotes. Elle est également plus lourde (1,1 g / ml) que l'eau normale.
Ce n'est qu'une intuition, mais j'imagine que si vous remplissiez une petite bombe à eau de chaque verre et que vous la placiez dans le verre opposé, vous en verriez une couler (dans l'eau normale) et une flotter (dans l'eau lourde)
Vous ne savez pas quelle est la taille de votre verre, mais un hydromètre à 7 dollars serait-il un «équipement de laboratoire compliqué»? Une petite fiole jaugée (10 ml) et un solde coûteraient moins de 50 $.
Pourquoi vous opposeriez-vous à l'eau lourde et à l'eau potable, pour commencer?
Sept réponses:
#1
+21
Richard Terrett
2012-10-21 08:40:59 UTC
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Il y a un test très simple pour $ \ ce {D_ {2} O} $ qui me vient à l'esprit: des glaçons fabriqués avec de l'eau lourde et de l'eau légère. Je suppose que vous parlez de différencier un verre d'eau lourde essentiellement pure de, disons, l'eau du robinet, auquel cas ce test devrait plutôt bien fonctionner et nécessite un équipement pas plus sophistiqué qu'un congélateur, un bac à glaçons et quelques verres.

Cool (+: Mais pourrait-il y avoir quelque chose de plus simple encore - semblable aux flotteurs d'œufs à la coque dans l'eau salée? À titre d'exemple extrême, une personne en randonnée peut ne pas avoir de congélateur ^ source d'alimentation à portée de main.
@Everyone - Vous pouvez créer un flotteur personnalisé qui flotte sur de l'eau lourde mais coule dans de l'eau légère. [Des flotteurs quantitatifs similaires à celui-ci] (http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrometer) sont utilisés, par exemple, pour estimer les concentrations d'alcool dans les distillats des alambics de loisirs.
Il existe un test beaucoup plus simple. Il suffit de peser chacun d'eux, ou même de soulever chacun d'eux et de sentir ce qui est plus lourd.
#2
+5
Canageek
2012-10-22 04:15:14 UTC
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Messe. L'eau lourde est nettement plus lourde que l'eau légère. Pesez simplement une quantité égale de chaque eau et voyez quels poids plus.

Poids de l'eau légère 1 g / ml ( 0,99700 g / ml à 25 ° C)

Poids de l'eau lourde 1,107 g / ml à 25 ° C

Donc, si vous avez 100 ml, vous verrez une différence de 11 g, en supposant des échantillons purs.

(Le musée des sciences et de la technologie à Ottawa a en fait des échantillons que vous pouvez soulever pour ressentir cela.

#3
+4
Cargo
2012-10-21 23:58:03 UTC
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Si vous n'avez pas accès à un congélateur, vous pouvez laisser la lumière du soleil passer à travers vos récipients en verre, puis à travers un prisme. L'eau lourde absorbera moins de lumière rouge orangée et la différence pourrait être observable.

enter image description here

L'un de ces pourrait aider (pas compliqué).

PS Je ne voulais pas poster cela comme réponse car je ne suis pas sûr que ce soit réaliste mais je ne vois pas où ajouter un commentaire.

Vous ne pouvez pas ajouter de commentaires à moins d'avoir acquis une réputation suffisante. En plus de cela, je pense que cela constitue une réponse, même si vous aurez besoin d'une épaisseur de couche considérable pour voir les différences.
@Antimon Merci pour la clarification Sb. Je ne savais pas si l'œil nu serait capable de faire la différence entre H2O et D2O. Pensez-vous que cela pourrait mieux fonctionner si l'on remplaçait le soleil par une source de lumière artificielle émise à une longueur d'onde absorbée, comme une LED de 660 nm?
Le problème réside dans la loi de Beer-Lambert et le faible coefficient d'extinction de l'eau, pas dans la source lumineuse. Comme vous pouvez le voir dans les spectres que vous avez affichés, il n'y a pas d'absorption significative ou de bandes caractéristiques dans la région visible.
Dommage que l'on ne puisse pas utiliser cette bosse à environ 950 nm, comme avec un long tube noirci avec une photodiode InGaAs à une extrémité et une LED GaAs IR à l'autre.
Pourquoi pas toi?
Dans une cellule suffisamment longue (ce qui signifie plusieurs mètres suffisants), vous pouvez voir la tonalité du tronçon O-H. L'eau claire semble bleue visible. Regardez ici: http://www.dartmouth.edu/~etrnsfer/water.htm
#4
+2
Bernd Jendrissek
2012-10-23 06:42:15 UTC
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(Complètement non testé car, malheureusement, je n'ai pas accès à de l'eau lourde.) Versez lentement le contenu d'un verre dans l'autre. L'indice de réfraction de l'eau lourde est de 1,328, celui de l'eau légère est de 1,333. Pas beaucoup, mais peut-être juste assez pour voir les inhomogénéités. Si le contenu du verre décanté coulait, il contenait de l'eau lourde. Sinon, de l'eau légère.

Mais si vous avez même une balance de cuisine bon marché, ce serait probablement le meilleur test, car les densités diffèrent d'environ 10%, par opposition à l'indice de réfraction, qui diffère de beaucoup moins.

Ou, ajoutez simplement une goutte de colorant alimentaire dans l'un des verres. Ou une goutte de lait. Juste pour aider avec le contraste.

Faites le test avec juste un petit échantillon de chaque verre si vous voulez éviter de contaminer l'eau lourde coûteuse.

#5
+2
user5713492
2019-12-17 23:19:28 UTC
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Ancienne question, mais entre-temps, le laboratoire de Cody a publié cette vidéo (entre autres) sur la dégustation de l'eau lourde. Sa conclusion était que $ \ ce {^ 2H_2} \ ce {^ {16} O} $ avait un goût plus sucré que $ \ ce {^ 1H_2} \ ce {^ {16} O} $ mais $ \ ce {^ 1H_2} \ ce {^ {18} O} $ span > ne l'a pas fait. Il n'a pas pu faire la différence après avoir mangé. Bien sûr, les chimistes paniquent absolument à l'idée que l'on tente d'identifier les produits chimiques en les goûtant, ce qui est normalement une pratique extrêmement dangereuse.

#6
  0
Maurice
2020-03-15 22:52:50 UTC
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Le moyen le plus simple de vérifier la nature de votre eau est lié à la différence de densité. Si vous dissolvez 80 $ g NaCl dans 1 $ litre d'eau ordinaire $ H_2O $ , vous obtenez une solution avec une densité 1,056 $ g / mL. Vous pouvez ajouter un peu d'encre pour rendre la démonstration plus visuelle. Maintenant, vous prenez peut-être 1 ml de cette solution de NaCl avec une pipette et laissez tomber une goutte dans l'échantillon d'eau. Une goutte de cette solution ira au fond de l'eau pure $ H_2O $ . Mais il flottera sur $ D_2O $ car il a une densité 1,107 $ g / mL.

#7
-2
user64857
2018-06-04 18:00:35 UTC
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Si vous avez deux verres - sachant que l'un contient de l'eau deutérée, l'autre contient de l'eau potable; on pourrait déterminer le contenu en congelant les deux échantillons dans un congélateur à $ \ pu {0 ^ \ circ C} $. Puisque le point de fusion de l'eau potable est $ \ pu {0 ^ \ circ C} $ et le point de fusion de l'eau deutérée, $ \ ce {D2O} $, est $ \ pu {3,8 ^ \ circ C} $, les $ \ ce {D2O} $ prendront plus de temps à fondre en supposant qu'ils sont côte à côte.

J'ajouterais, après avoir fait cela, en pratique: cela signifie que vous pouvez tenir le verre de $ congelé \ ce {D2O} $ dans une main et $ \ ce {H2O} $ dans l'autre et pendant que l'eau ordinaire fond, le $ \ ce {D2O} $ gelé prend sensiblement plus de temps à fondre. Et sur une note latérale: imaginez qu'une partie de la toxicité chez les eucaryotes est due aux différences subtiles de propriétés thermiques entre ces deux espèces d'eau.

Attention: $ \ ce {D2O} $ doit être dans un contenant, sinon il échangera de l'hydrogène lourd dans l'eau contre de l'hydrogène léger atmosphérique dans l'humidité atmosphérique. Si elle n'est pas couverte, l'expérience peut fonctionner plusieurs fois au début; cependant, il deviendra moins efficace (à mesure que le deutérium s'échange et s'évapore).

Pourquoi ce vote a-t-il été rejeté?Si vous le faites, pouvez-vous au moins donner une raison dans les commentaires, afin que d'autres personnes puissent comprendre pourquoi cette réponse n'a pas été utile


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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