氘气的如何制备-氘气的生产（重水 氘气）

氘气（CAS：7782-39-0）的化学性质与氢气（CAS：1333-74-0）相同，可以发生普通氢所有的化学反应，并能够生成相应化合物，在制备氘化锂、氘化钠等氘代试剂反应中有着重要作用。

那么氘气是如何制备出的呢？目前主要氘气制备技术有：液氢精馏技术、电解重水技术、金属氢化物技术、激光技术、气相色谱技术等等。

下面简单介绍几种氘气制备技术[1]：

1. 液氢精馏技术

氘是氢的同位素，天然氢中氘含量是0.013到0.015。氘沸点为23.5K，氢的沸点为20.38K，HD沸点为22.13K。所以理论上采用精馏液氢制备氘气是完全可以实现的。通常情况下低温精馏时，首先浓缩的是HD，但HD必须经催化剂转化为D2、HD、H2平衡混合物后才能继续精馏浓缩，才能进一步制备。当前液氢精馏技术中低温精馏分离技术多采用JET低温精馏系统来实现氘气制备。但精馏技术回流需要消耗大量能量，能耗问题突出，所以经济性并不理想，在能耗方面有待改进。

2. 重水电解技术

重水电解技术采用电解水装置，以碱金属的氘氧化物为电解质或固体聚合物电解重水。虽然通过该技术制备氘气纯度较高，但仍需要对已制备的氘气进一步纯化。纯化重点是去除杂质，降低氘气所含的氢同位素杂质氕，但氕去除难度较大，处理工艺十分复杂。并且电解过程中能耗问题也十分突出，应用中降低工作电压，提高能量效率的主要策略有：减小电极间距离、提高工作压力、提高工作温度、改变电极材料、使用添加剂等。

3. 气相色谱法

气相色谱法发明于一九五二年，其应用领域十分广泛。一九五七年，气相色谱法被成功用于于氘气制备。目前氢同位素主流气相色谱分离技术有H2-顶替色谱法、迎头色谱法、冲洗色谱法、自我顶替色谱法。H2-顶替色谱法制备量大，回收率和浓缩率最高，但工艺相对复杂。迎头色谱法工艺相对简单，适合从天然氢中制备氘气。冲洗色谱法制备氘气纯度较低，不能满足需求，因此较少采用。自我顶替色谱法具有着无载气、浓缩率高、回收率适中等优点，是最为理想的色谱制氘技术。