Galvenā atšķirība - ciets ūdens pret smago ūdeni
Galvenā atšķirība starp cieto ūdeni un smago ūdeni ir to sastāvs, jo abi veidi, “cietais ūdens” un “smagais ūdens” attiecas uz ūdeni ar diviem ūdeņraža atomiem un vienu skābekļa atomu ūdens molekulā. Ja ņemam vērā smagā ūdens molekulāro sastāvu, tas satur vairāk deitērija atomu nekā ūdeņraža atomi. Cietā ūdens molekulārais sastāvs ir tāds pats kā parastajam ūdenim, taču tā minerālais sastāvs (magnijs-Mg un kalcijs – Ca) ir salīdzinoši augstāks nekā mīkstajam ūdenim.
Kas ir smagais ūdens?
Ūdens molekula satur divus ūdeņraža atomus un skābekļa atomu. Ūdeņradim ir trīs izotopi; protijs (99,98%), deitērijs un tritijs. Protijam ir viens elektrons un viens neitrons. Deitērija kodolā papildus elektronam un protonam ir neitrons. Deitērijs ir divreiz smagāks par visbiežāk sastopamo ūdeņraža atomu.
Smagais ūdens satur lielu daļu deitērija atomu nekā parastais ūdeņraža atoms. Tāpēc tā molekulmasa un blīvums ir augstāks nekā parastajam ūdenim. Mēdz teikt, ka smagā ūdens blīvums ir 11 reizes lielāks nekā parastajam ūdenim.
Vēsturisks “smagā ūdens” paraugs, iesaiņots noslēgtā kapsulā.
Kas ir cietais ūdens?
Kopumā ūdens satur zināmu daudzumu minerālvielu, piemēram, magnija, kalcija un kālija. Taču cietais ūdens satur vairāk minerālvielu, īpaši magnija (Mg) un kalcija (Ca) nekā parastajā ūdenī (mīkstajā ūdenī). Šī iemesla dēļ cietā ūdens cietība ir lielāka par parastā ūdens cietību. Tas notiek, kad virszemes ūdens ieplūst pa augsni gruntsūdens slānī, izšķīdinot minerālvielas brīvi plūstošajā ūdenī.
Ciets ūdens nerada kaitīgu ietekmi uz cilvēka veselību, taču tas rada tik daudz papildu problēmu, piemēram, atstājot b altas krāsas nogulsnes ēdiena gatavošanas vai vārīšanas iekārtās, vannas istabas grīdās un ūdensvados.
Kāda ir atšķirība starp cieto ūdeni un smago ūdeni?
Cietā un smagā ūdens definīcija
Smagais ūdens: Smagais ūdens ir ūdens, kas satur ievērojamu daļu deitērija atomu, ko izmanto kodolreaktoros
Ciets ūdens: Cietais ūdens ir ūdens, kas satur ievērojamu daudzumu izšķīdušu kalcija un magnija sāļu.
Cieta un smagā ūdens īpašības
Sastāvs
Smagais ūdens: Smagais ūdens satur lielu daļu deitērija atomu (satur papildu neitronu kodolā) nekā parastais ūdens. Tas satur gan ūdeņraža atomus, gan deitērija atomus, kas veido ūdens molekulas, kuru molekulārā formula ir D2O (deitērija oksīds) un HDO (ūdeņraža-deitērija oksīds).
Ciets ūdens: molekulārā līmenī cieta ūdens sastāvs ir līdzīgs parastam ūdenim (H2O). Bet tajā ir vairāk minerālvielu; Magnijs un kalcijs nekā parastajā dzeramajā ūdenī.
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Smagais ūdens: smagā ūdens fizikālās un ķīmiskās īpašības ir līdzīgas parastajam ūdenim, taču tam ir augsta blīvuma vērtība. Smagā ūdens molekulmasa neuzrāda būtiskas izmaiņas, jo viens skābekļa atoms veido apmēram 89% no molekulmasas. Smagā ūdens bioloģiskās īpašības atšķiras no parastā ūdens.
Ciets ūdens: cietība ir galvenā īpašība, kas būtiski atšķiras no parastā ūdens.
USGS ūdens cietības klasifikācija
| Cietība / mgl-1 | Ūdens daba |
| 0-60 | Mīksts ūdens |
| 61- 120 | Mēreni ciets ūdens |
| 121-180 | Ciets ūdens |
| < 180 | Ļoti ciets ūdens |
Ieteicamā dzeramā ūdens cietības robeža ir 80-100 mgl-1
Ietekme uz veselību
Smagais ūdens: zināms daudzums deitērija atrodas cilvēka organismā, bet liels daudzums deitērija izraisa kaitīgu ietekmi uz cilvēka ķermeni, tas var pat izraisīt nāvi.
Ciets ūdens: Ciets ūdens neietekmē cilvēka ķermeņa veselību, taču tas rada dažas citas problēmas, piemēram, bloķē ūdensvadus un atstāj minerālu nogulsnes uz sildītājiem, ēdiena gatavošanas iekārtām un vannas istabas grīdām. Lai pārvarētu šīs problēmas, ko izraisa cietais ūdens, minerālvielas tiek noņemtas. To sauc par mīkstināšanu. Visbiežāk izmantotā efektīvā metode ir jonu apmaiņas sveķi kā mīkstinātājs.
Attēls Pieklājīgi: Lietotājs:Dšvens “pilošais jaucējkrāns 1” - paša darbs. (CC BY-SA 2.5), izmantojot Wikimedia Commons “Deuterium oxide Norsk”, autors Alchemist-hp (saruna) (www.pse-mendelejew.de) – Pašu darbs. (FAL), izmantojot Commons
