认识三种“水”

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  本文的三种水,是指最普通的水、重水和双氧水。下面就它们的组成、性质及用途分别做一个简要介绍:
  
  一、最普通的水(H2O)
  
  水是地球上分布最广的物质,江河湖海等约占地球表面的四分之三。大气中含有许多水蒸汽;土壤和岩层、动植物体中也含有大量水。动物体中水分约占70%,而新鲜植物体的80~90%都是水,对于生物体来说,水和空气都是不可缺少的,没有水,就没有生命。水除能供给生物体的生理需要外,清洁、烹调、取暖及工农业上都需要大量的水。
  1、水的组成和结构。水是氢、氧元素的化合物,其相对分子质量18,化学式H2O。纯水是无色无臭的液体,深层 的天然水呈蓝绿色,饮用时有令人愉快的甘味,这是由于它溶解了氧气和某些盐类(这就是矿泉水)。
  2、水的物理性质。水的比热:水的比热为4.18kJ/ kg﹒K,是液态和固态物质中最大的(因为水中存在缔合分子)。工业生产上把水作为传热的介质,就是利用水的比热大这一特性。
  水的密度:水在277K时密度最大,为1克/立方厘米。在273K时(水的冰点)水的密度(0.9999克/立方厘米)大于冰的密度(0.9168克/立方厘米)。冬天冰浮于水面上,使下面水层不易冷却,有利于水生动植物的生存。
  3、水的用途。现在水最重要的应用前景是作为氢能源的原料,其特点是:水在地球上的储存最丰富,且不受限制;氢气燃烧热很大,是同质量石油的三倍;氢气燃烧的生成物是水,不会污染环境。
  
  二、重水(D2O)
  
  由氘(有一个质子和一个中子的氢原子)组成的水叫重水(化学式为D2O),普通水中重水约占0.02%。重水的化学性质和普通水是相同的,但物理性质差别较大(这里不再叙述)。
  重水的主要用途是在核反应堆中作为“减速剂”,用于减少中子的速度,使之能符合发生裂变过程的需要。重水和氘在研究化学和生理变化中是一种宝贵的示踪材料。工厂中每生产1吨重水,必须加工45000吨水,循环使用150000吨H2S。
  
  三、双氧水(H2O2
  
  双氧水又叫过氧化氢溶液,是无色、无臭的液体。由于在双氧水中氧的化合价为-1,因此H2O2既有强氧化性又有还原性,其氧化和还原的产物是 O2和H2O,因此它是一种绿色氧化剂,符合21世纪化学发展的目标和方向;在实验室可以用来制取氧气。
   双氧水是一种重要的化工产品,具有漂白、氧化、消毒、杀菌等多种功效,并且无任何副作用,无需特殊处理,广泛用于造纸、纺织、化工、电子、轻工、污水处理、农业、食品加工及军事等多种领域。我们见到最多的是它在医院中做消毒剂,3%双氧水与组织酶相遇时立即分解放出游离氧,通过氧化细菌体内活性基团而发挥杀菌作用,局部应用时能产生气泡,有利于消除脓块、血块和坏死组织,有防腐、防臭和清洁作用。3%双氧水还能控制厌氧菌生长,常用于创伤、溃疡、脓窦、烧伤、耳骨脓液的清洗。另外,3%双氧水外涂局部可治疗面部黄褐斑。1-1.5%的双氧水则可供扁桃体炎、口腔炎、齿龈脓漏、白喉、咽炎等病人漱口用。
  
  (作者单位:063500河北省滦南县第二高级中学)
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