“水”里有什么？

通常，純化的液態(tài)水由分子和離子的混合物組成，包括H2O、HDO（約10-2%）、H3O+和OH-（約10-6%）、H2O2（約10-7%）、CO2（約10-4%）、O2（約10-4%）和N2（約10-3%）。 “標(biāo)準(zhǔn)水”或者稱(chēng)為“維也納標(biāo)準(zhǔn)平均海水”,“維也納標(biāo)準(zhǔn)平均海水”VSMOW，現(xiàn)為VSMOW2）是一種純凈的無(wú)鹽水，用作測(cè)定水的物理性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)水材料。它是由凈化的海水混合而成的。它含有99.984 426%個(gè)原子1H，0.015 574%個(gè)原子2H（d），1.85*10-15%個(gè)原子3H（t；相當(dāng)于大約一個(gè)崩解min-1 mol-1水），99.76206%個(gè)原子16O，0.03790%個(gè)原子17O和0.20004%個(gè)原子18O。標(biāo)準(zhǔn)重水（D2O）具有相同的氧同位素組成，但100%氘和摩爾質(zhì)量為20.027508gmol-1。應(yīng)該注意的是，雖然水主要含有H216O，但其他同位素的濃度可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于溶液中所關(guān)注的溶質(zhì)。

純液態(tài)水，僅由1H216O分子組成，只存在于計(jì)算機(jī)模擬中。即使是“純正的H2O”也由“鄰位”和“對(duì)位”形式的混合物組成。為了避免這種復(fù)雜性，“水”通常被認(rèn)為是H2O分子，而不考慮其磁性狀態(tài)。水也稱(chēng)為“輕水”， D2O為重水（25°C時(shí)重水密度=111%的水密度），T2O為超重水（25°C時(shí)T2O密度=122%的水密度）。水、重水和T2O的性質(zhì)不同。盡管常見(jiàn)的水中氘的含量很低（≈16mM），但這種水的性質(zhì)與僅含質(zhì)子的水不同。已知的氫、氧同位素有1H、2H、3H、4H、5H、6H、7H、12O、13O、14O、15O、16O、 17O、18O、19O、20O、21O、22O、23O、24O，但只有1H、2H、16O、 17O、18O是穩(wěn)定的，其余的是放射性的。因此，有9個(gè)穩(wěn)定同位素和（理論上）355個(gè)可能的放射性同位素。如果考慮到氫和氘的鄰位/準(zhǔn)磁自旋狀態(tài)，在天然水中的任何樣品中都存在15種不同的穩(wěn)定的水分子形式。