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重水
IUPAC名
[2H]2-water
別称重水
一酸化重水素
酸化重水素
Water-d2
識別情報
CAS登録番号7789-20-0
PubChem24602
ChemSpider23004
UNIIJ65BV539M3
EC番号232-148-9
KEGGD03703
MeSHDeuterium+oxide
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CHEBI:41981
ChEMBLCHEMBL1232306
RTECS番号ZC0230000
Gmelin参照97
SMILES
[2H]O[2H]
InChI
InChI=1S/H2O/h1H2/i/hD2 Key: XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N
InChI=1/H2O/h1H2/i/hD2Key: XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACEI
特性
化学式2H2O
モル質量20.0276 g mol-1
精密質量20.023118178 g mol-1
外観非常に淡い青色の
半透明の液体
密度1.107 g cm-3
融点
3.81 °C, 277 K, 39 °F
沸点
101.4 °C, 375 K, 215 °F
log POW-1.38
粘度0.00125 Pa s (at 20 °C)
双極子モーメント1.87 D
危険性
安全データシート(外部リンク) ⇒External MSDS
NFPA 704011
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。
重水（じゅうすい、英語: heavy water）とは、質量数の大きい同位体の水分子を多く含み、通常の水より比重の大きい水のことである。重水に対して通常の水 (1H216O) を軽水と呼ぶ。重水素と軽水素は電子状態が同じであるため、重水と軽水の化学的性質は似通っている。しかし質量が異なるので、物理的性質は異なる[1]。
通常の水は 1H216O であるが、重水は水素の同位体である重水素（デューテリウム: D、2H）や三重水素（トリチウム: T、3H）、酸素の同位体 17O や 18O などを含む。なお通常の水はH216Oが99.76パーセントからなるが、H218O（0.17パーセント）、H217O（0.037パーセント）、HD16O（0.032パーセント）などの水もわずかながら含まれている[2]。
狭義には化学式D2O、すなわち重水素二つと質量数16の酸素によりなる水のことを言い、単に「重水」と言った場合はこれを指すことが多い。別名に酸化重水素 (deuterium oxide, Water-d2) など。自然界では、D2Oとしての重水はほとんど存在せず、重水はDHOの分子式（半重水）として存在する。 ※以下の値は、すべて101.325キロパスカル（1気圧）におけるものである。 D2Oで表される重水の融点は摂氏3.82度（276.97ケルビン）、沸点は摂氏101.43度（374.58ケルビン）である[3]。また摂氏20度における密度は、1.105グラム毎立法センチメートルである。摂氏20度における粘性は 0.00125パスカル秒である。 O-D結合は同位体効果により、D2OはH2Oよりも電気分解の速度が遅い。このような軽水と重水の性質の違いを利用して、重水をわずかに含む天然の水から濃縮、分離することができる。 なお重水素は三重水素とは異なり放射性ではないため、重水 (D2O) もトリチウム水 (T2O) とは異なり放射性ではない[4][5]。 性質 [6]単位または条件D2O（重水）DHO（半重水）H2O（軽水=ウィーン標準平均海水） 重水は、物質の溶解度、電気伝導度、電離度などの物性や反応速度が軽水とは異なる値を示す。そのため、飲料水などとして大量に摂取すると酵素反応などの生体内反応に失調をきたす[3]。哺乳類の場合25パーセント重水は不妊を引き起こし、50パーセント重水は致死的である[5]。人間の場合、水分摂取量の10パーセントを超えると問題が生じるとの推測がある[4]。重水の中では魚類も生きることができず[注 1]、植物の発芽や成長も停止する[3][4]。一方、藻類やバクテリアは100パーセント重水の中でも生息可能である[5]。 重水はまた、生物の概日リズムに大きな影響を与える[7][注 2]。単細胞生物から植物、昆虫、鳥類、マウスに至るまで重水の摂取によって概日リズムが長くなることが確認されており、細胞における概日リズム発生メカニズムの研究に用いられている[10]。 人間が重水を舐めると甘く感じ、軽水と明確に区別することができる。重水が初めて分離されたころから重水は甘いという指摘がされており、2021年に発表された文献では、分子動力学法シミュレーション、細胞単位での実験、マウスモデル、人間の被験者などを使った研究で、人間の甘みを感じるレセプターであるTAS1R2
物理的性質
融点°C3.822.040.02519
沸点°C101.4100.7約99.9743
密度20 °C, g/mL1.10561.0540.99997495
最大密度となる温度°C11.63.984
粘性20 °C, centipoise1.251.12481.005
表面張力25 °C, dyn・cm71.8771.9371.98
融解熱cal/mol151514871436
気化熱cal/mol1086410515
水素イオン指数25°C,pH7.437.2266.9996
生体への影響
