H2O. Water bevat geen calorieën en levert geen voedingsstoffen, maar het is essentieel voor het leven. Experts discussiëren graag over de exacte hoeveelheid water die we dagelijks moeten drinken... maar wat als het geen H2O is? Met een kleine verandering krijgen we D2O, een molecuul dat beter bekendstaat als zwaar water. De toepassingen zijn vrij breed, maar het publiek wil maar één ding weten: kun je zwaar water drinken? Vandaag onderzoeken we het antwoord.
Wat is zwaar water?
Als we het over zwaar water hebben, is het geen slecht idee om de basiseigenschappen te bekijken. Het wordt 'zwaar' genoemd omdat de twee atomen van de protiumisotoop (lees: waterstof-1) zijn vervangen door twee deuteriumatomen, in de volksmond 'zware waterstof'. Zwaar water vertoont subtiele verschillen in eigenschappen zoals smeltpunt (3,82 °C) en kookpunt (101,4 °C), terwijl de dichtheid 10 procent hoger is (1,107 gram per milliliter).
Een ander aspect om te overwegen is de prijs. Het is geen onmogelijke stof om te verkrijgen, maar wie zwaar water wil aanschaffen, zal een behoorlijk bedrag moeten neertellen, afhankelijk van het volume dat nodig is. De interesse van het publiek gaat echter vaak een andere kant op. Veel mensen willen namelijk weten of je zwaar water kunt drinken en zo ja, hoe het smaakt.
Kun je zwaar water drinken?
De uitstekende video van Periodic Videos uit 2010 verkent niet alleen de belangrijkste productiemethode van zwaar water, maar deelt ook details die teruggaan tot de Tweede Wereldoorlog, met meerdere geallieerde aanvallen op de regio Telemark in Noorwegen, waar de Duitsers toegang kregen tot de eerste massaproductiefaciliteit.
De video beschrijft ook een van de belangrijkste toepassingen van zwaar water: kernspinresonantie. Deze resonantie is zeer gevoelig voor waterstofatomen en bij gebruik van H2O zou de interferentie te groot zijn. Met D2O gebeurt dat niet, wat veel schonere en preciezere resultaten oplevert.
Over de consumptie van zwaar water is de consensus dat een glas zwaar water geen invloed heeft op het menselijk lichaam, maar het risico op vergiftiging neemt toe naarmate de inname groeit. Waarom? De officiële beschrijving is het "kinetisch isotoopeffect". In losse bewoordingen zorgt de extra massa van de deuteriumisotoop ervoor dat chemische reacties in het lichaam langzamer verlopen... vooral de reacties die ons in leven houden.
Ons lichaam bevat verschillende moleculen met waterstof gebonden aan zuurstof. Die bindingen worden van nature verbroken, maar de bindingen tussen deuterium en zuurstof zijn sterker. Het verbreken ervan kost extra energie, waardoor het hele systeem langzamer wordt. Gezien dat, suggereren enkele berekeningen dat een persoon 50 procent van het water in zijn lichaam zou moeten vervangen door D2O om dodelijk te zijn.
