Deuterium
disebut juga Hidrogen-2, atau hidrogen berat (simbol
ditulis D atau 2H) merupakan salah satu daripada tiga
bentuk isotop hidrogen yang terdiri daripada protium, deuterium, dan tritium.
Deuterium merupakan isotop stabil dengan kelimpahan alami di samudra Bumi
kira-kira satu dari 6500 atom hidrogen (~154 PPM). Dengan demikian deuterium
merupakan 0.015% (0.030% berat) dari semua hidrogen yang terbentuk secara
alami. Inti deuterium, disebut deuteron, mengandung satu proton dan satu
netron, sementara inti hidrogen paling umum terdiri dari hanya satu proton dan
tanpa netron. Nama isotop berasal dari bahasa Yunani, deuteros yang
berarti "dua", untuk menunjukkan 2 partikel sub-atomik yang menyusun
inti.
Lambang kimia, keberadaan, dan sifat
Sebagai sebuah isotop hidrogen, lambang
kimia yang disetujui untuk deuterium adalah 2H. Meskipun demikian,
lambang tidak resmi, D, sering juga digunakan. Perbedaan signifikan pada
berat atom relatif dibandingkan dengan protium murni (1H) mungkin
adalah alasan mengapa lambang D, yang mirip lambang sebuah unsur,
digunakan. Berat atom dari deuterium adalah 2,014 amu, sementara berat
rata-rata hidrogen sebesar 1,007947 amu, dan protium 1,007825 amu. Pada
unsur-unsur kimia yang lain, rasio berat isotop sangat tidak signifikan, yang
menjelaskan mengapa tidak ada simbol isotop yang unik digunakan di tempat lain.
Secara alami, deuterium
ditemukan dalam jumlah kecil sebagai gas deuterium, ditulis 2H2
atau D2, tetapi kebanyakan keberadaanya secara alami di alam semesta
terikat dengan atom 1H membentuk gas yang disebut hidrogen deuterida
(HD atau 1H2H).
Deuteron memiliki spin +1,
sehingga merupakan sebuah boson. Frekuensi resonansi magnetik nuklir (NMR =
Nuclear Magnetic Resonance) dari deuterium berbeda secara signifikan dari
hidrogen ringan yang biasa. Spektroskopi inframerah juga dengan mudah dapat
membedakan banyak senyawa yang bersifat deuterium, karena perbedaan besar dalam
frekuensi serapan inframerah dapat terlihat dalam vibrasi sebuah ikatan kimia
yang mengandung deuterium, dibandingkan dengan yang mengandung hidrogen ringan.
Kedua isotop stabil hidrogen tersebut juga bisa dibedakan dengan memakai spektrometri
massa.
Sifat-sifat fisik
senyawa-senyawa deuterium dapat berbeda dari senyawa-senyawa hidrogen yang
analog dengannya; sebagai contoh, D2O lebih kental daripada H2O.
Secara kimia, kelakuan deuterium
sama dengan hidrogen biasa, tetapi ada perbedaan dalam energi ikat dan panjang
senyawa isotop-isotop hidrogen berat yang lebih besar daripada perbedaan
isotopik di unsur mana pun. Ikatan yang melibatkan deuterium dan tritium
sedikit lebih kuat daripada ikatan serupa pada hidrogen ringan, dan perbedaan
ini cukup untuk membuat perubahan signifikan di dalam reaksi-reaksi biologis
(lihat air berat).
Deuterium dapat menggantikan
hidrogen normal dalam molekul air untuk membentuk air berat, yang 10,6% lebih
padat daripada air biasa (es yang terbuat darinya akan tenggelam di air biasa).
Air berat cukup beracun bagi organisme eukariota, dimana penggantian 25% air di
dalam tubuh dengan air berat dapat menyebabkan masalah pembelahan sel dan
kemandulan, 50% penggantian menyebabkan kematian yang disebabkan oleh sindrom
sitotoksik (kegagalan sumsum tulang dan pelapisan gastrointestinal). Organisme prokariota
masih mampu untuk bertahan dalam air berat murni (meskipun dengan pertumbuhan
yang lambat). Konsumsi air berat bukan merupakan ancaman bagi manusia kecuali
dalam jumlah yang sangat besar (melebihi 10 liter). Dosis kecil air berat
(beberapa gram adalah jumlah yang sebanding dengan yang ada di dalam tubuh)
secara rutin digunakan sebagai pelacak metabolis yang tak berbahaya bagi
manusia dan binatang.
Keberadaan deuterium di Bumi, di
Tata Surya (sebagaimana yang telah dikonfirmasi oleh wahana-wahana keplanetan),
dan pada spektrum bintang, adalah sebuah fakta penting di dalam kosmologi.
Reaksi fusi nuklir dalam bintang yang menghancurkan deuterium, dan tidak ada
proses alami penciptaan deuterium yang diketahui selain nukleosintesis Big Bang,
yang bisa jadi telah memproduksi deuterium dalam kelimpahan yang teramati saat
ini. Kelimpahan ini nampak sebagai fraksi hidrogen yang tidak berubah banyak
dimanapun hidrogen ditemukan. Jadi, keberadaan deuterium adalah salah satu
argumen yang mendukung teori Big Bang.
Kanada adalah negara terdepan
dalam pengayaan deuterium dalam bentuk air berat. Kanada menggunakan air berat
sebagai moderator netron untuk operasi reaktor model reaktor CANDU.
Referensi
IUPAC
Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry (2001). "Names for
Muonium and Hydrogen Atoms and their Ions
1. Silahkan masukkan komentar
2. Berkomentar dengan kata-kata yang santun
3. Jangan menggunakan kata-kata kotor
4. Jika anda tidak suka dengan yang kami sajikan, lebih baik jangan di baca
5. Tinggalkan link web/blog anda agar admin bisa visit back
6. Jadilah pengunjung yang baik
7. Kami hanya memberikan informasi dari sumber-sumber yang bisa admin percaya.
8. Maaf jika ada salah satu artikel tidak ada sumbernya.
EmoticonEmoticon