El agua semipesada es el resultado de reemplazar uno de los protios en el agua normal con deuterio . [1] Existe siempre que haya agua con hidrógeno ligero ( protio , 1 H) y deuterio (D o 2 H) en la mezcla. Esto se debe a que los átomos de hidrógeno ( 1 H y 2 H) se intercambian rápidamente entre las moléculas de agua. El agua que contiene 50% de 1 H y 50% de 2 H, es aproximadamente 50% de H 2 HO y 25% de H 2 O y 2 H 2 O, en equilibrio dinámico . [2] En el agua normal, aproximadamente 1 molécula en 3200 es HDO (un hidrógeno en 6400 es 2 H). En comparación, el agua pesada D 2 O [3] se presenta en una proporción de aproximadamente 1 molécula en 41 millones (es decir, una en 6400 2 ). Esto hace que el agua semipesada sea mucho más común que el agua pesada "normal".
El punto de congelación del agua semipesada está cerca del punto de congelación del agua pesada, a 3,8 °C, en comparación con los 3,82 °C del agua pesada.
En la Tierra, el agua semipesada se encuentra de forma natural en el agua normal en una proporción de aproximadamente 1 molécula en 3200. Esto significa que 1 de cada 6400 átomos de hidrógeno en el agua es deuterio, que es 1 parte en 3200 en peso (peso del hidrógeno). El HDO puede separarse del agua normal por destilación o electrólisis y también por varios procesos de intercambio químico, todos los cuales explotan un efecto isotópico cinético , y el enriquecimiento parcial también ocurre en cuerpos de agua naturales bajo condiciones particulares de evaporación. [4] (Para obtener más información sobre la distribución isotópica del deuterio en el agua, consulte el Estándar de Viena para el Agua Oceánica Media ).