【超重水化学式】超重水，又称重水（Heavy Water），是一种由氘（Deuterium）和氧组成的化合物。它与普通水（H₂O）不同，其氢原子被氘取代，因此具有更高的分子量和不同的物理、化学性质。在科学研究、核能技术以及生物实验中，超重水有着重要的应用价值。
一、超重水的基本概念
超重水的化学式为 D₂O，其中“D”代表氘，即氢的同位素之一。氘的原子核包含一个质子和一个中子，而普通氢（H）只有一个质子，没有中子。因此，D₂O 的分子量约为 20.026 g/mol，而普通水 H₂O 的分子量为 18.015 g/mol。
超重水在自然界中含量极少，主要通过人工方法制备，如电解水或利用离心法分离氘。
二、超重水与普通水的对比
| 特性 | 普通水（H₂O） | 超重水（D₂O） |
| 分子式 | H₂O | D₂O |
| 氢同位素 | 普通氢（¹H） | 氘（²H） |
| 分子量 | 约 18.015 g/mol | 约 20.026 g/mol |
| 密度 | 约 1.000 g/cm³ | 约 1.107 g/cm³ |
| 沸点 | 100°C | 约 101.4°C |
| 冰点 | 0°C | 约 3.8°C |
| 应用 | 日常生活、工业、生物体内 | 核反应堆冷却剂、科研实验、药物研究 |
三、超重水的应用领域
1. 核能领域
在核反应堆中，超重水可用作中子减速剂，尤其适用于某些类型的核反应堆（如CANDU反应堆）。
2. 科学研究
超重水在生物化学和物理化学研究中用于追踪分子运动、研究酶活性等。
3. 医学研究
在药物代谢研究中，D₂O 可作为示踪剂，帮助科学家了解药物在体内的分布和代谢过程。
4. 材料科学
超重水可用于研究材料在极端条件下的行为，例如高温高压环境下的稳定性。
四、总结
超重水（D₂O）是一种特殊的水分子，由氘和氧组成，具有比普通水更高的密度和沸点。虽然在自然界中含量极少，但其在核能、科研和医学等领域具有重要价值。了解其化学式及特性，有助于更深入地理解其在现代科技中的作用。