Можно ли разделить изотопы кипячением (испарением) воды.

[Rage]

Подведем итоги.

 

Показан метод (и способ) получения плазмазоля (плотного структурированного потока жидких нанокапель в низкотемпературной плазме (дугового электрического разряда)).

 

Показано применение данной технологии для тонкой очистки веществ. На примере получения «тяжелой воды» из воды природных источников. Энергозатраты на порядок ниже существующих методов получения «тяжелой воды».

Метод перспективен для получения особо чистых (неорганических) веществ и технологического разделения изотопов.

 

XuMuK

Спасибо за профессиональный совет. А, как же иначе, я этими принципами коллоидной химии и занимаюсь. А отмеченные Вами вопросы подробно обсуждены ранее в моих сообщениях. Исчерпывающе в теме «Тонкая очистка, вплоть до разделения изотопов. Электрокинетический генератор.»

 

 

Всем спасибо, треугол.

Блииииииин, кадаж вы запатентуете своё долбаное изобретение.....

[Kza]

Можно разделить, используя разницу температур кипения: H2O кипит при 100 °C, D2O - при 101,4 °C. Разница очень мала, поэтому нужны сотни последовательных дистилляций, прежде чем из воды удастся выделить достаточно чистую тяжёлую воду.

[Vova]

Можно разделить, используя разницу температур кипения: H2O кипит при 100 °C, D2O - при 101,4 °C...

HDO -?

[Georg]

Можно ли разделить изотопы кипячением (испарением) воды.

А как полагаете Вы ? :unsure:

треугол

 

Да можно, но зачем эту воду испарять? Ведь на единицу конечного продукта придется затратить колосальное кол-во энергии. Поэтому обычно сразу проводят электролиз. Ведь известно, что при нём, улетающий водород и кислород обеднены своими более тяжелыми изотопами.

 

Таким вот образом из 20 л воды, в несколько сложных этапов, можно получить 0,5 мл воды с плотностью 1,075, содержащей уже 65,7% D2O.

 

Тяжелая вода кипит при 101,44° С, замерзает при 3,82° С, имеет плотность при 20° С 1,10539 г/см3, причем максимум плотности приходится не на 4° С, как у обычной воды, а на 11,2° С (1,10602 г/см3). Кристаллы D2O имеют такую же структуру, как и обычный лед, но они более тяжелые (0,982 г/см3 при 0°С по сравнению с 0,917 г/см3 для обычного льда). В смесях с обычной водой с большой скоростью происходит изотопный обмен: Н2О + D2O=2HDO. Поэтому в разбавленных растворах атомы дейтерия присутствуют в основном в виде HDO.

 

Собственно , используя эти свойства и производят дальнейшее разделение.

 

Есть еще некоторые оригинальные способы разделения (фотостимулированно-адсорбционные), но о внедрении их на промышленно-широкую ногу не слышал пока, т.к. они "совсем свежей выпечки" .

[Nikiti4]

что легче, кипячением,где разница температур 1,5 градуса или охлаждением, где разница уже 3,5

[Luteciya]

При охлаждении тяжелая вода позже замерзает...

При возгонке сначала испаряестся простая вода, а потом тяжелая

[треугол]

Здраствуйте.

 

1. Rage.

Берегите то малое, что Вам дано. Не растеряйте. Другого у Вас не будет.

-----------------

2. Kza.

Здесь говорится не о технологическом процессе дистилляции. Здесь предлагается новый технологический процесс на использование известных физико-химических свойств поверхности раздела фаз на границе жидкая капля – низкотемпературная плазма. Суть метода в следующем.

 

Берем поток жидкости (струю).

Подводим к ней переменный ток.

В жидкости происходит дуговой разряд и объемный электрический взрыв. Жидкость дробится на капли. Размер капель зависит от подведенной электрической энергии. (Дробление на капли 10 – 10000 ангстрем требует в десятки и тысячи раз меньше энергии, чем требуется на испарение воды при кипении. Для наглядности и сравнения пар можно представить как капли размером около 1 ангстрема (молекулы).)

Каждая капля окружена низкотемпературной плазмой (находится в дуговом электрическом разряде).

На поверхность раздела фаз – это общеизвестный процесс – самопроизвольно и очень быстро (маленький размер капли, диффузия не лимитирует) происходит транспорт молекул с наименьшим значением величины поверхностной энергии. В данном случае это D2O. Именно D2O, а не HDO, поскольку процесс не равновесный (принцип Ле-Шаталье). То есть, что замечательно, исключительно на поверхности – в одном, трех молекулярных слоях – собирается вся тяжелая вода (и ее нет в объеме капли). Это для капли размером около 10000 ангстрем.

И нам ни в коем случае не требуется испарять весь объем жидкости (капли). Только наружный слой капли, а это около 0,1 % объема . И в этом случае, концентрация тяжелой воды в паровой фазе около 30 %.

А поскольку капля находится в температурном поле низкотемпературной плазмы, то процесс испарения и идет именно с поверхности капли. И капля не кипит, а испаряется с поверхности. Процесс быстрый 0,01 – 0,001 секунды.

Ну, а энергозатраты на получение, тяжелой воды на несколько порядков меньше чем при дистилляции.

И в качестве побочного продукта около 7 куб. метров легкого изотопа воды.

-----------------

3. Vova.

Вы как всегда – правы. Но только для условий установившегося равновесия. Например в литровом стакане.

-----------------

4. Georg.

Электролиз, наиболее энергоемкий процесс. Уже один из первых заводов построенный в 50 годах прошлого века в Норильске (проектная мощность около 2 тонн тяжелой воды в год) использовал иной принцип получения тяжелой воды.

-----------------

5. Nikiti4.

Вы вероятно правы, но никто, пока, в мире не знает как сделать технологию по выделению тяжелой воды вымораживанием. Там очень большие трудности с физико – химией кристаллизации. (Пока не знают как разделить гомогенные зародыши при охлаждении.) Впрочем, возможно, что именно Вы найдете способ. Удачи.

-----------------

6. Luteciya

В условиях гомогенной смеси это не так. Определяет направленность процессов «энергетическая вероятность». Температуры кипения и замерзания приведены для разделенных компонентов. Для гомогенной смеси они другие. И от много чего зависят, например от концентрации.

 

 

треугол

[Nikiti4]

(Пока не знают как разделить гомогенные зародыши при охлаждении.)

что здесь написано я конечно не понял, но звучит красиво

[Rage]

Треугол писал:

 

Берем поток жидкости (струю).

Подводим к ней переменный ток.

В жидкости происходит дуговой разряд и объемный электрический взрыв. Жидкость дробится на капли. Размер капель зависит от подведенной электрической энергии. (Дробление на капли 10 – 10000 ангстрем требует в десятки и тысячи раз меньше энергии, чем требуется на испарение воды при кипении. Для наглядности и сравнения пар можно представить как капли размером около 1 ангстрема (молекулы).)

Каждая капля окружена низкотемпературной плазмой (находится в дуговом электрическом разряде).

На поверхность раздела фаз – это общеизвестный процесс – самопроизвольно и очень быстро (маленький размер капли, диффузия не лимитирует) происходит транспорт молекул с наименьшим значением величины поверхностной энергии. В данном случае это D2O. Именно D2O, а не HDO, поскольку процесс не равновесный (принцип Ле-Шаталье). То есть, что замечательно, исключительно на поверхности – в одном, трех молекулярных слоях – собирается вся тяжелая вода (и ее нет в объеме капли). Это для капли размером около 10000 ангстрем.

И нам ни в коем случае не требуется испарять весь объем жидкости (капли). Только наружный слой капли, а это около 0,1 % объема . И в этом случае, концентрация тяжелой воды в паровой фазе около 30 %.

А поскольку капля находится в температурном поле низкотемпературной плазмы, то процесс испарения и идет именно с поверхности капли. И капля не кипит, а испаряется с поверхности. Процесс быстрый 0,01 – 0,001 секунды.

Ну, а энергозатраты на получение, тяжелой воды на несколько порядков меньше чем при дистилляции.

И в качестве побочного продукта около 7 куб. метров легкого изотопа воды.

 

 

Хорошо, капля частично испарилась с поверхности, получили струю капель воды и обогащённую тяжёлой водой паровую фазу - как далее отделить пар от капель? Брызгоотбойником? Как долго будет существовать такая система - процессы тепло и массообмена никто не отменял?

PS. Изобретение когда запатентуете (тока ответьте, не уходите от ответа)?

[Georg]

Электролиз, наиболее энергоемкий процесс. Уже один из первых заводов построенный в 50 годах прошлого века в Норильске (проектная мощность около 2 тонн тяжелой воды в год) использовал иной принцип получения тяжелой воды.

-----------------

 

 

 

треугол

 

 

И какой же это метод?