纯净水和重水都是水,但是重水会杀死实验动物,不能大量饮用。至于浓水和王水,关键成分是酸,不是水。至于纯净水,是足够纯净的水。当然,国家对纯净水的纯度设定了三类指标。只有达到这些指标,才是合法合规的纯净水吗?这些指标除了人的视觉嗅觉和味觉之外,只能靠其他仪器来确定。至于强水和王水,不是水,是强酸。XX水只是一个俗称,就像神仙水不是水,而是某种药物的代名词。

插图:纯净水的常见制造工艺

市售纯水主要指杂质含量低的水。普通自来水经过过滤、吸附等一系列操作,达到GB17324-2003《瓶(桶)装饮用纯净水》国家卫生标准的水,就可以作为纯净水出售。纯化水应满足以下指标:

1.感官指标

无色、无味、无可见沉淀物等。

2.物理和化学指标

该指标规定纯化水的PH值在5-7之间,电导率低,其他有害杂质含量低于标准。具体规定见下表。

3.微生物指标

检测不出致病菌。至于最常见的大肠杆菌,每100毫升水中应该不超过3个。

满足以上三个指标,就可以自称是合法合规的纯净水。

重水存在于普通水中,但人类出于各种目的,特别把重水从普通水中分离出来,比如制造核武器,或者做核磁共振实验。哪里有重水,哪里就有轻水。自然界中大部分的水是轻水,只有少数是重水,约占0.02%。它们之所以被称为重水,是因为重水的密度略高于轻水。

重水的相对分子量为20.0275,密度为1.105g/cm3,熔点为3.82摄氏度,沸点为101.4摄氏度。

轻水的相对分子量为18.0153,密度为1.00g/cm3,熔点为0.00摄氏度,沸点为100摄氏度。

既然都是水,为什么会有这样的差别?这就涉及到物理化学中的一个重要概念——同位素。

这是因为在化学中,决定原子化学性质的主要因素是原子中含有的质子数和电子数。由于电子可以方便地增减,但在化学反应中质子数保持不变,所以含有相同质子数的原子被视为同一种原子,它们被赋予一个化学名,放在元素周期表的某个位置。

图示:原子的基本结构:电子+质子+(中子)

然而,原子不仅由质子和电子组成,而且大多数还含有中子。但是,当质子数相同时,中子数的变化通常对化学反应没有太大影响。因此,这些原子在化学家眼中都被归为同一类原子,放在元素周期表的同一位置,从而获得了一个新名词——同位素。根据同位素的稳定性,可分为稳定同位素和不稳定放射性同位素。自然界主要由稳定同位素组成,因为地球的历史已经长达46亿年,大部分不稳定同位素已经衰变为稳定同位素。但是还剩下很多放射性同位素,比如会导致肺癌的放射性氡,还有著名的放射性镭和铀。

图示:氢原子有三种,两种是稳定同位素,一种是不稳定放射性同位素。

这三种氢原子又可以细分为氢(氢1)、氘(氢2)、氚(氢3)。它们的区别体现在中子的含量上,分别含有0、1、2个中子。但都可以统称为氢原子,都可以和氧原子发生化学反应生成水。但是,这些水的物理性质略有不同,化学性质也不完全相同。所以重水和轻水是有区别的。氢和氘是稳定同位素,但含两个中子的氚不够稳定。它的半衰期是12.43年,即每12.43年,氚的原子数就会减少一半,衰变为氦3,实现元素的大转变。这么短的衰变时间,自然界中的天然氚含量可以忽略不计。需要通过人工核试验来制备,主要用途是制造氢弹,将来还可以用于可控核聚变发电。

图示:中国新一代受控核聚变实验“中国环流器二号M”将挑战2亿度高温。受控核聚变的原料是氘或氚,因为它们比普通的氢1原子能释放出更多的聚变能,更容易发生核聚变反应。

以此类推,人们会问,氧中除了氢还有同位素吗?这是一个好问题。氧确实有同位素。氧在自然界中有两种稳定同位素,一种是最常见的氧16(99.76%),另一种是不太常见的氧18(0.024%)。

说明:由于氧16形成的水更容易蒸发,海水中氧18的含量比淡水中的高。

而氧18、氧16和氢原子形成的水,通常不会特别区分,因为对人类生产生活用处不大。

但理论上,由于氢和氧都有两种稳定同位素,所以水有六种组合,因为水是由两个氢和一个氧组成的,但两个氢的顺序没有问题,所以只是组合,而不是排列:

如果按照分子量的顺序

1、氢1氢1氧16(含量最高)

氢1氢2氧16

3.氢2氢2氧16(俗称重水)

4、氢1氢1氧18

5、氢1氢2氧18

6、氢2氢2氧18(含量最低)

重水对生物的毒性由于水参与了太多的生命过程,水分子性质的细微变化很容易影响生命过程也就不足为奇了。在发现重水之后,生物学家用重水做了很多实验,发现重水可以影响从细菌到动植物的一系列生命形式。

说明:高纯度重水试剂价格昂贵。

例如,重水可以抑制大多数细菌的生长和许多植物的种子萌发。如果动植物体内的重水含量达到50%,大部分都会死亡。如果小鼠、大鼠和狗的体内含有25%的重水,就会导致永久性不育。即使这部分重水换成了轻水,生殖功能也无法恢复。如果把鱼或蝌蚪放在90%的重水环境中,它们会很快死亡。但是,不用担心有人用重水杀人。首先,高浓度重水价格昂贵。同时,你需要喝一个星期的大量重水,才能补充体内的大量水分。

图示:人体的水分代谢时间约为9天,即水分全部离开身体需要9天左右的时间。这是用重水做的实验。瑞典化学家赫维西曾经喝了两升浓度为0.6%的重水,才得出这个结论。

用重水代替普通水后,生物死亡的具体原因尚不明确,缺乏后续研究。一般来说,因为水参与了太多维持生命所必须的化学反应,所以重水的氢原子比轻水多了一个中子,会导致很多细微的差别,因为氢原子太小了。相比之下,如果用氧18代替氧16形成水分子,可能不会对生命产生严重影响。当然这只是推测,没有人做过相关实验。毕竟氧18是稀有的。

羌水和王水是常见的民间名称,它们的关键成分不是水,而是酸。

图示:能溶解金箔的王水。

浓水是酸性很强的浓硝酸,俗称浓水或强硝酸水。至于王水,是浓盐酸和浓硝酸的混合物,腐蚀性一度被认为是最强的。即使是不溶于普通强酸的黄金也能被王水腐蚀,这就是为什么叫王水。

在科学史上,还有一个关于王水能够溶解黄金的故事,就是用王水溶解诺贝尔奖欺骗纳粹士兵的故事。劳厄和弗兰克这两位分别获得1914年和1925年诺贝尔物理学奖的物理学家,出逃时都带不走奖牌。因为德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖章,他们搬到丹麦,请著名物理学家玻尔帮忙保管他们的诺贝尔奖章。不幸的是,1940年,纳粹德国占领了丹麦。

插图:国王的水瓶藏着诺贝尔奖奖牌。

就在这时,与玻尔同在一个实验室工作的瑞典化学家赫维西(也就是上述文章中喝重水的郝)帮玻尔想出了一个绝妙的主意,将保管的诺奖奖章溶解成“王水”。玻尔当众将这瓶溶液放在实验室的架子上,但前来搜查的纳粹士兵并没有发现这瓶溶液的秘密。

插图:从左到右,波尔,弗兰克,郝薇香

二战后,溶液瓶被送到斯德哥尔摩,诺贝尔奖委员会再次从溶液中取出黄金,按照当年的模具重新铸造了两枚奖牌。1949年,它被归还给两位幸存的物理学家。当时,物理学家弗兰克已经逃到美国芝加哥,芝加哥为他举行了隆重的勋章归还仪式。

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不知道为什么题主把羌水(其实应该写成“黔水”)和“王水”和崇水做了对比,就因为两个都有“水”字?

让我们来看看这些“水域”吧:

首先,“钱水”和“王水”钱水只是一个俗称,一般指强酸的混合溶液。比例为1:3的浓硝酸和浓盐酸的混合物称为“王水”。也就是说,水实际上是一种混合的强酸溶液,不能称为“水”。可能连炒锅里的水都不含“水”,因为各种不含水的强酸可以直接混合。

上图:典型的强酸弱酸。

强酸:盐酸、硝酸、氢碘酸、高氯酸、氯酸(这一行都是水的候选成分,不能加水)

弱酸:亚硫酸、甲酸、磷酸、亚硝酸、氢氟酸。

重水我们都知道水分子是由一个氧原子和两个氢原子结合而成的。但是氢有三种同位素,分别是氘、氚——在中文里很形象,有1、2、3的顺序。

一般来说,同位素是指原子核中质子数相同但中子数不同而形成的不同类型的原子核(只说原子核就够了——术语是“核素”)。因为质子数相同,原子核数也相同,所以即使中子数不同,这些原子核组成的原子在化学上也有非常相似的性质。原子核中没有中子,即自然界中普通氢原子占绝大多数(化学式H2O);氘有一个中子,两个氘原子和一个氧原子形成的化合物是“重水”(化学式D2O);氚核有两个中子,两个氚是与一个氧原子形成的化合物,即“超重水”(化学式T2O)。这三种水分子存在于天然水中,但H2O是主要的一种。一百万个水分子中只有156个重水分子,

因为水分子中有两个氢原子,所以水分子也有三种形态:HDO(半重水)、HTO(次重水)和DTO(次重水),还有氧同位素形成的重氧水和极重水。

上图:一升普通水重一公斤,0.9升重水重一公斤。

而重水大多以半重水的形式存在,因为水分子中的氢原子会在不同的水分子间快速交换,形成氘原子和氘原子结合的动态平衡。

最后,纯净水就是纯净水。纯净水和之前的水的概念无关。纯水是不含任何杂质的水——除了水,水只能含有水(这里水的含义还包括重水、超重水等。).这种水接近蒸馏水,但实际上和蒸馏水的概念只在制备方法上有区别。蒸馏水是通过加热、蒸发和冷凝得到的纯水,而纯水一般是通过反渗透(RO)膜过滤技术制备的。

上图:反渗透膜原理。半透膜只允许水分子通过。其他的都被过滤掉了(但实际上不可能这么完美)。

纯净水的特性:

纯净水肯定是没有细菌的。

纯净水肯定不含悬浮胶体。

纯水不含溶解的矿物质和任何其他离子。

只有纯净水(虽然现实生活中做不到)

净化水蒸发后,什么也没留下(也就是不会有水垢)

摘要标题中提到的这些概念之间没有太多的可比性。在这里,我们分别对这几种“水”进行说明,希望能帮助你了解更多的细节。

答:(1)一个水分子由两个氢原子和一个氧原子组成。有三种氢原子。一种的原子量是1。一个是2,叫氘。一个是3,叫氚。如果水中的氢的分子量是1,就叫轻水。如果水中所有的氢都是氘,那就叫重水。它比普通的水重一点。如果水中的氢全部是氚,那就叫超重水,比特定的水重一点。

(2)水壶水是指具有强酸性质的液体。比如硝酸水(硝酸)、硫水(硫酸)、盐水(盐酸)、强酸混合物就是俗称的水。

(3)浓硝酸和浓盐酸的混合物又称王水,硝酸和盐酸的体积比为1:3。它可以溶解活性非常低的金属,如金和铂。

(4)纯净水是指其水质纯净,不含任何有害物质和细菌,如有机污染物、无机盐、任何添加剂和各种杂质。从化学的角度来说,是指水中含有一些对人体有益的离子,比如钠离子。它的优点是能有效安全地给人体供水,溶解性强,因此与人体细胞亲和力强,能促进新陈代谢。是经过离子交换、反渗透、精滤等适当的物理处理方法深度处理后产生的水。