MI PASIÓN POR LA CIENCIA
El agua es un compuesto químico esencial para la vida. Es el compuesto inorgánico más abundante en la materia viva. Más del 75% de nuestro cuerpo se compone de ella y es un componente de las células, actúa como solvente y reactivo.
Para hablar de agua pesada y agua ligera es necesario señalar en primer lugar que una sola gota de agua contiene millones de moléculas. La molécula de agua se forma a partir de la combinación de dos átomos de hidrógeno con un átomo de oxígeno. Las propiedades del agua son únicas y se puede encontrar en los tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso.
Y ahora, ¿qué es el agua pesada? Pues esta es una molécula de composición química equivalente al agua, sin embargo, tiene una particularidad que la hace diferente: los dos átomos de la molécula de hidrógeno son reemplazados por átomos de deuterio (D2O), que es uno de los isótopos del hidrógeno ya que incluyen un neutrón. También se conoce como hidrógeno pesado.
El agua pesada es transparente y tiene un color azul claro, y puede exhibir propiedades físicas y químicas distintas a las del agua ligera o agua corriente, como la que tomamos. La masa molar del agua pesada es 20 gmol−1, y se obtiene a través de un proceso conocido como “Intercambio Isotópico Amoníaco–Hidrógeno”, donde se ponen en contacto dos fases, una líquida (amoníaco) y otra gaseosa (hidrógeno). Según las condiciones de operación, se obtiene una acumulación alta o baja del deuterio en la fase líquida dentro de un reactor de síntesis de amoníaco, donde se sintetiza y se crackea, en forma continua, para posibilitar el proceso de obtención de agua pesada.
El agua pesada se utiliza como moderador y refrigerante en los reactores nucleares que apelan al uranio natural como combustible; y en la industria química para modificar otros compuestos y en laboratorios y centros de investigación de procesos químicos y bioquímicos.
Y bien, ¿qué diferencias existen entre el agua pesada y el agua ligera?
La diferencia más importante es que, como mencioné antes, el agua ligera está compuesta por 2 átomos de hidrógeno y 1 de oxígeno (H2O), mientras que el agua pesada se compone de 2 átomos del isótopo deuterio y 1 de oxígeno (D2O). Esto hace que el agua pesada tenga un peso molecular de aproximadamente 20 gmol, frente al agua ligera tiene aproximadamente 18 gmol. Por esa diferencia es que se les asignan estos nombres. También, el grado de acidez del agua pesada (pH 7.4) es mayor que el del agua corriente (ph 7). Esto y demás propiedades químicas y físicas que posee hacen al agua corriente un componente esencial para la vida, mientras que si se ingieren altas cantidades de agua pesada se pueden producir alteraciones bioquímicas celulares y múltiples daños a los órganos del cuerpo.
Por ello es muy importante que a través del mundo de la ciencia podamos acercarnos a conocer más sobre estos temas que resultan interesantes y son de gran impacto para la sociedad, que bajo la realidad en que vivimos, el agua sigue siendo un elemento vital para la sobrevivencia.