Hidrológiai Közlöny 1940 (20. évfolyam)

Szakosztályi ügyek az 1939. évről - Vendl Aladár dr.: Az elnöki megnyitó: a nehéz vízről

Szakosztályi ügyek az 1940. évről 353 különböznek egymástól; ezek felépítése és terjedelme ugyanaz. Tehát az izotopok a külső elektronoktól függő tulajdonságokban hasonlók egymáshoz. Ilyenek a fontosabb kémiai tulajdonságok. Épen ezért kémiai úton alig lehet őket elválasztani egymástól. Azok a tulajdonságok azonban, amelyek a tömegtől függnek, eltérők; s ezek alapján lehet őket elkülöníteni egymástól. Urey vizsgálatai kimutatták, hogy a hidrogén két izotop: az 1 atomsúlyú hidrogén és a 2 atomsúlyú, ú. n. „nehéz hidrogén" keveréke. Az izotop elemeknek az atomsúlytól függő tulajdonságai annál jobban eltérnek egymástól, minél nagyobb az atomsúlyok viszonylagos különbsége. Különösen nagy a diffúziósebesség és a párolgási sebesség közt a különbség, mert ezek a molekulasúly négyzetgyökével fordítva arányosak. A nehéz hidrogén molekulasúlya 100%-kal nagyobb, mint a könnyű hidrogéné. A két izotop között olyan nagyok tehát az atomsúlytól függő sajátosságokban a különbségek, hogy a nehéz hidrogént Urey külön névvel jelölte: deuterium, jele D, atomsúlya 2; atommagjának azonban csak 1 elemi töltése van. A deuteriumot nagyobb mennyiségben tartalmazó vegyületek természetesen nehezebbek, mint azok, amelyekben csak kevés a nehéz hidrogén. Csodálatos, hogy a hidrogén legelterjedtebb vegyületében, a régóta rendszeresen tanulmányozott vízben a hidrogén két izotopját aránylag későn fedezték fel. Urey és munkatársai a deuteriumot úgy fedezték fel, hogy folyékony hidrogént bepároltak annyira, hogy csak néhány cm

3 maradt vissza. A bepárlást a hidrogén hármaspontjánál, — azaz 14° absolut hőmérsékletnél — kissé magasabb hőmérsékleten végezték. A visszamaradt hidrogén színképben kimutatták a deuterium vonalait. Meissner és Steiner igazolta, hogy a kétféle hidrogén gőznyomása nem ugyanaz, tehát nem egyenlő mértékben párolognak. Ezért tehát párologtatással a kétféle hidrogént bizonyos mértékig szét lehet választani. Előállítható a deuterium úgy is, hogy olyan kémiai átalakulásokat végzünk alacsony hőmérsékleten, amelynek folyamán a könnyű hidrogén és a deuterium különböző mennyiségben szabadul fel. Pl. kénsavban cinket oldunk; ekkor a könnyű hidrogén és a deuterium különböző sebességgel keletkezik: a deuterium mintegy négyszer kisebb sebességgel, mint a könnyű hidrogén. így a savban a deuterium mennyisége megnő. A víz H

20, HDO és D

20 keveréke. Mivel nemcsak a hidrogén, hanem az oxigén is izotopokból áll, — mégpedig 3 izotopból, melyek atomsúlya 16, 17 és 18, -— elméletileg még több vízfajta várható. Nevezetesen a 16 atomsúlyú oxigént részben, vagy egészben 17-es és 18-as atomsúlyú oxigénizotop helyettesítheti. Az oxigénizotopok atomsúlyai azonban 24