уло менше, в майбутньому стане більше. Досліди по впливу на організми зниженого і підвищеного вмісту дейтерію в поглинається воді свідчать про беззахисність організмів по відношенню до дейтерію.
Чи не випливає з усього сказаного, що вода за умови зсуву її ізотопного складу в бік зменшення дейтерію може стати однією з основ розвитку і процвітання життя? Така вода на нашій планеті є. Вивчення процесів кругообігу води в природі показує, що помітна розбіжність у властивостях важкого і легкого ізотопів обумовлює різницю в поведінці важкої і легкої води. У результаті в природі все час відбувається сегрегація ізотопів водню. Залежно від атмосферних та географічних умов випадають опади відрізняються більшим чи меншим вмістом дейтерію. Для деяких зон і регіонів Землі характерні опади, значною мірою звільнені від дейтерію. Це природні джерела стимулюючої життя води. Їх треба зуміти знайти і зберегти. Розумне використання цих цілющих джерел у сільському господарстві, мабуть, допоможе розширити кормові та харчові ресурси людства, в медицині ж вони можуть виявитися досить ефективним лікувальним засобом.
У наші дні відроджена стара, один час забута, теорія абсорбції газових молекул на поверхні твердих тіл. Молекули утримуються на іонних (електрично заряджених) поверхнях завдяки незбалансованості електричних полів цих поверхонь. Потужні електростатичні поля притягують і утримують одні молекули міцніше, ніж інші, в результаті чого і відбувається поділ двох різновидів протію, ідентичних у всьому, крім величини обертальної енергії молекул [25]. Деякі органічні сполуки стійкі лише тоді, коли вони побудовані з якої-небудь однієї різновиди атомів протію. Саме цією обставиною можна пояснити отримання Ларк ензиму полімерази ДНК з десятикратно збільшеною довжиною ланцюга синтетичних полінуклеотидів [26].
Таким чином, навіть тонкі відмінності в ступеня збудження електрона протію змінюють його хімічні властивості. А адже атоми протію і дейтерію відрізняються один від одного набагато сильніше, ніж атоми протію різного ступеня збудження.
У процесах водневого обміну дейтерій заміщає в молекулах сполук лише певні атоми водню. Так, в оцтової кислоти він займає місце активного водню карбоксильної групи, але не входить в метильную групу. При розчиненні цукру у важкій воді рухливий водень цукру негайно заміщається дейтерієм. При адсорбції молекул важкої води поверхнею микропористого скла відбувається дейтерірованності з утворенням груп Si - OD; цей процес цілком аналогічний гидрированию. Характерно, що при обмінних реакціях дейтрон приєднується не тільки до електронної пари атома кисню або азоту, що типово для водню, але і до атому вуглецю, т. Е. Заміщає навіть менш активні в цьому відношенні атоми водню [22].
Фенол і його ефіри при розчиненні в рідкому бромистого дейтерії при кімнатній температурі відразу ж обмінюють три атоми водню в кожному з кілець, але далі обмін не йде. Особливо активно протікає ізотопний обмін між групами ОН, NH і водою. Швидко йде обмін? - Водневих атомів кетонів у підставах і обмін орто- і пара-водневих атомів ароматичних амінів в кислотах. У ароматичних аминах водневий обмін залежить від сили цих лужних сполук.
У загальному випадку можна сказати, що в ізотопному обміні переважно беруть участь ті атоми протію, для яких характерне більш сильне надтонке розщеплення спектральних ліній. Іншими словами, важкий ізотоп заміщає у хімічних сполуках переважно той водень, який пов'язаний найбільш міцно.
Що ж виходить у результаті такого ізотопного обміну? Електронна поляризованість молекул і показник заломлення при заміні протію на дейтерій знижуються. Оскільки частота електронного переходу у дейтерію вище, ніж у протію, то і енергія такого переходу в першому випадку більше, ніж у другому. Втім, це відноситься лише до низьких температур. При середніх температурах ця різниця менш помітна, а при підвищених - енергія електронного переходу у дейтерію стає менше, ніж у протію.
При звичайній температурі енергія водневого зв'язку у важкій воді на 340кал/моль більше, ніж у протиевой (різниця енергії асоціації). Заміщення легкого ізотопу водню важким збільшує на кілька відсотків осмотичний коефіцієнт. Ентальпія змішування (-? Hсмеш) протиевой систем більше, ніж дейтерієву, тоді як ізобарний потенціал змішання (? Zсмеш), навпаки, вище для дейтерієву. Криві взаємної розчинності хімічних сполук показують, що для досягнення тієї ж розчинності у важкій воді потрібно підтримувати більш високу температуру, ніж у воді звичайної. В'язкість дейтерієву сполук, як правило, вище на 10-15%. Лише при заміщенні протію дейтерієм в хлороформі і тетраброметане в'язкість зменшується на 1-1,5%. Це - перший випадок, коли заміна Н на D знижує в'язкість. Пояснюється він накладенням двох факторів, що впливають на в'язкі...
