Air adalah zat yang netral yang aman untuk dikonsumsi. Banyak dari kita yang pastinya tahu bahwa air tersusun dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Namun tahukah kalian, bahwa terkadang tidak semua senyawa yang terdiri atas dua atom hidrogen dan satu atom oksigen adalah air. Layaknya manusia, ternyata air pun punya kembaran, dan salah satunya adalah deuterium oxide. Apa itu deuterium oxide, fungsi, karakteristik, dan lain lain akan dibahas dalam artikel ini. Selamat membaca :).
Air berat (D2O), atau juga disebut sebagai deuterium oxide, adalah air yang tersusun dari deuterium( isotop hidrogen dengan massa dua kali lipat hidrogen biasa) dan oksigen (Air biasa memiliki komposisi yang ditunjukkan oleh H2O).Deuterium Oxide memiliki berat molekul sekitar 20 (jumlah dua kali berat atom deuterium, yaitu 2, ditambah berat atom oksigen, yaitu 16), sedangkan Air biasa memiliki berat molekul sekitar 18 (dua kali berat atom hidrogen biasa, yaitu 1, plus oksigen, yaitu 16).
 |
| Perbedaan deuterium oxide dengan air, (kiri) es yang dicelup dalam air (kanan) es yang dicelup dengan deuterium oxide |
Deuterium Oxide adalah bentuk isotopik non-radioaktif yang stabil, yang mengandung 2 atom deuterium (D) dan satu atom oksigen (D2O), dengan aktivitas pelabelan DNA. Setelah menelan oksida deuterium, 2H dimasukkan ke dalam bagian DNA deoksiribosa dari sel yang baru terbagi. Deuterium Oxide dapat membagi sel dengan cepat, seperti pada kasus leukemia limfositik kronis sel B (B-CLL), dapat diberi label dengan deuterium oksida dan diukur dengan menggunakan kromatografi gas dan / atau spektrometri massa.
Air berat dapat diperoleh lewat proses elektrolisis. Elektrolisis tersebut biasanya disebut elektrolisis multistage air biasa yang mengandung NaOH . Sel yang digunakan untuk elektrolisis, mengandung bejana silinder yang terbuat dari baja sebagai katoda sedangkan lembaran silinder berlubang berfungsi sebagai anoda. Elektrolisis tersebut dapat dilakukan dalam berberapa tahap.
 |
| elektrolisis untuk menghasilkan deuterium oxide |
1. Tahap pertama
Tiga puluh sel elektrolitik yang digunakan digunakan pada tahap pertama. Setiap sel diisi dengan sekitar 3% larutan NaOH. Elektrolisis dilakukan sekitar 72 jam dengan menggunakan arus 110 volt sampai volume dikurangi menjadi sekitar 1/6 volume asli yang diambil. Gas seperti H2 dan O2 berevolusi dan dibuang. Volume yang tersisa mengandung sekitar 2,5% air berat.
2. Tahap kedua
Residu yang tersisa dari tahap pertama adalah elektrolisis menggunakan enam sel elektrolitik. Gas yang berevolusi dibakar dan air yang terbentuk dikembalikan ke sel tahap pertama. Cairan residu mengandung sekitar 12% air berat.
3. Tahap ketiga
Elektrolisis residu tahap kedua dilakukan pada tahap ini. Gas yang berevolusi dibakar untuk mendapatkan air yang diumpankan ke sel tahap 2. Kandungan air berat dinaikkan menjadi sekitar 60%.
4. Tahap keempat
Tahap ini melibatkan elektrolisis residu tahap ketiga dan disini; Hampir 99% air berat diperoleh. Gas yang berevolusi terbakar seperti biasa, dan dikirim ke sel tahap ketiga.
5. Tahap kelima
Air berat 99% dibuat bebas dari kotoran alkali dan kotoran lainnya dengan distilasi. Distilat selanjutnya di elektrolisis pada tahap keempat. Di sini, gas yang berevolusi adalah D2 dan O2, yang dibakar untuk mendapatkan 100% air berat murni.
Air berat dapat diminum. Akan tetapi, apabila kita meminum air ini dalam jumlah yang cukup, kita mungkin akan merasa pusing karena perbedaan densitas antara air biasa dan air berat yang akan mengubah kerapatan cairan di telinga bagian dalam kita. Sehingga tidak disarankan untuk meminum air berat ini.
Salah satu sistem kritis yang terpengaruh oleh perubahan akibat meminum air berat adalah mitosis, yaitu pembagian sel yang digunakan untuk memperbaiki dan melipatgandakan sel. Terlalu banyak minum air berat dapat mengganggu kemampuan spindle mitosis untuk memisahkan sel pemisah yang sama. Untuk mamalia, mengganti 20% air dalam tubuh dengan air berat, kita masih bisa bertahan (meski tidak disarankan); 25% dapat menyebabkan sterilisasi, dan sekitar 50% dapat menyebabkan kematian. Akan tetapi, spesies lain mentolerir air berat lebih baik. Misalnya, ganggang dan bakteri bisa hidup menggunakan 100% air berat (tidak ada air biasa).
Di alam, hanya sekitar 1 molekul air dalam 20 juta yang secara alami mengandung deuterium. deuterium tidak akan langsung mengganti setiap molekul air biasa.
 |
| moderator neutron |
Air berat biasanya digunakan sebagai moderator neutron di pembangkit listrik tenaga nuklir. Di laboratorium, air berat digunakan sebagai pelacak isotop dalam studi proses kimia dan biokimia.
Sumber :
www.britannica.com
www. wikipedia.com
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
www.thoughtco.com
http://chem-guide.blogspot.co.id
No comments:
Post a Comment