भारी जल क्या है इसके विधियों का वर्णन करें? - bhaaree jal kya hai isake vidhiyon ka varnan karen?

भारी जल, हाइड्रोजन के समस्थानिक ड्यूटीरियम का आक्साइड हैं। इसमे ०.०१४ % साधारण जल होता हैं। रसायन की भाषा में हाइड्रोजन ऑक्साइड (H2O, अणुभार 18) है। इस के एक अणु में ऑक्सीजन का एक परमाणु हाइड्रोजन के दो परमाणुओं से सह संयोजी बन्ध से जुड़ा रहता है। हाइड्रोजन के तीन समस्थानिक (आइसोटोप) पाये जाते हैं, अन्य दो ड्यूटीरियम और ट्रिटियम कहलाते हैं, जिनका परमाणु भार क्रमशः 2 और 3 होता है। सामान्यत: प्राकृतिक जल में जल के ऐसे अणुओं की संख्या चार करोड़ दस लाख और एक के अनुपात में होती है जिसमे हाइड्रोजन का दूसरा समस्थानिक पाया जाता है। इस प्रकार के जल के अणु को D2O (अणुभार 20) से निरूपित किया जाता है। ऐसा जल जिसमे 99 प्रतिशत से अधिक अणु D2O के होते हैं उसको भारी जल के नाम से जाना जाता है, इसका घनत्व (1.1044) सामान्य जल (1.0) से अधिक होता है।

भारी जल का व्यावसायिक उत्पादन मुख्यतः रासायनिक विधि से किया जाता है जिसमे गतिज समस्थानिक प्रभाव (Kinetic Isotope Effect) तकनीक का प्रयोग होता है। भारी जल का मुख्य उपयोग नाभिकीय संयन्त्रों में होने वाली नाभिकीय विघटन क्रियाओं के दौरान उत्पन्न न्यूट्रॉन को अवशोषित करने के लिये मंदक के रूप में होता है। जिससे की नाभिकीय ऊर्जा का नियन्त्रित उत्पादन और शान्तिपूर्ण उपयोग किया जा सके। यहाँ भारी जल के स्थान पर साधारण जल का भी प्रयोग किया जा सकता है लेकिन उस परिदृश्य में संयन्त्र में यूरेनियम 235 का ही प्रयोग किया जा सकता है, क्योंकि साधारण जल भारी जल की अपेक्षा अधिक न्यूट्रॉन अवशोषित कर लेता है।


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हाइड्रोजन

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भारी जल क्या है? इसके दो उपयोग...

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लिखित उत्तर

Solution : हाइड्रोजन के समस्थानिक ड्यूटीरियम के ऑक्साइड `(D_2O)` को भारी जल कहते हैं। <br> (1) नाभिकीय भट्टियों में इसका उपयोग मन्दक की भाँति होता है। मन्दक न्यूट्रॉनों की गति मन्द करता है। <br> (2) ड्यूटीरियम बनाने में इसका प्रयोग किया जाता है।

उत्तर

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भारी जल क्या है इसके विधियों का वर्णन करें? - bhaaree jal kya hai isake vidhiyon ka varnan karen?

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Popular Chapters by Class:

  • भारी जल
    • भारी जल बनाने की विधि
    • भारी जल के भौतिक गुण
    • भारी जल के रसायनिक गुण
    • भारी जल के उपयोग
      • भारी जल संबंधित प्रश्न उत्तर
        • Q.1 भारी जल के खोजकर्ता कौन हैं?
        • Q.2 भारी जल का उच्च घनत्व किस ताप पर होता है?
        • Q.3 सोडियम भारी जल से अभिक्रिया करता है?

भारी जल

ड्यूटीरियम ऑक्साइड को भारी जल (heavy water in Hindi) कहते हैं। इसका रसायनिक सूत्र D2O होता है।
वैज्ञानिक एच.सी. यूरे और ई.डब्ल्यू. वाशबर्न ने भारी जल की खोज की थी। इन्होंने ज्ञात किया कि साधारण जल के 6000 भागों में से लगभग 1 भाग भारी जल का होता है। भारी जल विस्तृत रूप से नाभिकीय रिएक्टरों में न्यूट्रॉन मंदक के रूप में प्रयोग किया जाता है।

भारी जल बनाने की विधि

1. जल के विद्युत अपघटन द्वारा – जल का विद्युत अपघटन करने पर ड्यूटीरियम की तुलना में हाइड्रोजन लगभग 6 गुना से अधिक शीघ्रता से मुक्त होती है अतः निम्न क्रम में क्षारीय जल का विद्युत अपघटन कराने पर उससे भारी जल प्राप्त किया जा सकता है।

2. ड्यूटीरियम से – साधारण हाइड्रोजन से प्रभाजी आसवन या गैसीय विसरण द्वारा ड्यूटीरियम को अलग किया जा सकता है।
ड्यूटीरियम को ऑक्सीजन में जलाने पर भारी जल प्राप्त होता है।
2D2 + O2 \longrightarrow 2D2O

भारी जल के भौतिक गुण

  • भारी जल रंगहीन, गंधहीन तथा स्वादहीन द्रव है।
  • भारी जल का गलनांक 276.8K तथा क्वथनांक 374.4K होता है।
  • भारी जल का 298K ताप पर घनत्व 1.1059 ग्राम/सेमी3 होता है।
  • भारी जल, साधारण जल की अपेक्षा मंद गति से कार्य करता है।

पढ़ें… हाइड्रोजन परॉक्साइड क्या है, बनाने की विधि, भौतिक व रासायनिक गुण, उपयोग, सूत्र

भारी जल के रसायनिक गुण

1. विद्युत अपघटन – निर्जल सोडियम कार्बोनेट या फास्फोरस पेंटोक्साइड की उपस्थिति में भारी जल D2O का विद्युत अपघटन करने पर ड्यूटीरियम और ऑक्सीजन मुक्त होती है।
2D2O \longrightarrow 2D2 + O2

2. भारी जल की सोडियम से अभिक्रिया द्वारा ड्यूटी रियम प्राप्त होती है।
2D2O + 2Na \longrightarrow 2NaOD + D2 ↑

3. भारी जल D2O, कैल्शियम हाइड्राइट CaH2 से अभिक्रिया करके ड्यूटेरों हाइड्रोजन DH तथा कैल्सियम ड्यूटेरोक्साइड Ca(OD)2 प्राप्त होता है।
CaH2 + 2D2O \longrightarrow Ca(OD)2 + 2DH

भारी जल के उपयोग

  1. भारी जल ड्यूटीरियम तथा इसके यौगिक बनाने में प्रयोग किया जाता है।
  2. इसका उपयोग नाभिकीय रिएक्टरों में न्यूट्रॉन मंदक के रूप में होता है।
  3. भारी जल का उपयोग ट्रेसर के रूप में रसायनिक तथा जैव अभिक्रियाओं के अध्ययन में किया जाता है।
  4. यह आयनिक और अनायनिक हाइड्रोजन में विभेद करने में प्रयोग होता है।

भारी जल संबंधित प्रश्न उत्तर

Q.1 भारी जल के खोजकर्ता कौन हैं?

Ans. एच.सी. यूरे और ई.डब्ल्यू. वाशबर्न

Q.2 भारी जल का उच्च घनत्व किस ताप पर होता है?

Ans. 11.2°C या 284.2K

Q.3 सोडियम भारी जल से अभिक्रिया करता है?

Ans. हां


भारी जल क्या है इसके बनाने की विधि का वर्णन?

भारी जल का व्यावसायिक उत्पादन मुख्यतः रासायनिक विधि से किया जाता है जिसमे गतिज समस्थानिक प्रभाव (Kinetic Isotope Effect) तकनीक का प्रयोग होता है। भारी जल का मुख्य उपयोग नाभिकीय संयन्त्रों में होने वाली नाभिकीय विघटन क्रियाओं के दौरान उत्पन्न न्यूट्रॉन को अवशोषित करने के लिये मंदक के रूप में होता है।

भारी जल क्या है इससे ड्यूटीरियम कैसे प्राप्त करेंगे इसके दो?

यदि आप सामान्य जल मैं हाइड्रोजन की जगह ड्यूटीरियम जोड़ दे तो वह भारी जल का (D2O) अणुसूत्र बनता है इसे हम भारी जल के नाम से जानते हैं भारी पानी कहलाता है इसको भारी पानी इसलिए कहा जाता है क्योंकि इसका द्रव्यमान = 20•0276 u होता है ऐसा इसलिए होता है ड्यूटीरियम का द्रव्यमान हाइड्रोजन के द्रव्यमान का लगभग दोगुना होता है ...

भारी जल क्या है इसके दो उपयोग?

भारी जल के दो उपयोग इस प्रकार हैं... भारी जल का उपयोग नाभिकीय संयंत्रों में न्यूट्रॉन को अवशोषित करने के लिए मंदक के रूप में किया जाता है। भारी जल का उपयोग ड्यूटीरियम बनाने में भी किया जाता है। भारी जल का उपयोग आयनित तथा अनआयनित हाइड्रोजन के विवेदन में भी किया जाता है।

भारी जल का सूत्र क्या होता है?

D2Oभारी जल / सूत्रnull