“水”里有什么？

通常，纯化的液态水由分子和离子的混合物组成，包括H2O、HDO（约10-2%）、H3O+和OH-（约10-6%）、H2O2（约10-7%）、CO2（约10-4%）、O2（约10-4%）和N2（约10-3%）。 “标准水”或者称为“维也纳标准平均海水”,“维也纳标准平均海水”VSMOW，现为VSMOW2）是一种纯净的无盐水，用作测定水的物理性质的标准水材料。它是由净化的海水混合而成的。它含有99.984426%个原子1H，0.015 574%个原子2H（d），1.85*10-15%个原子3H（t；相当于大约一个崩解min-1mol-1水），99.76206%个原子16O，0.03790%个原子17O和0.20004%个原子18O。标准重水（D2O）具有相同的氧同位素组成，但100%氘和摩尔质量为20.027508gmol-1。应该注意的是，虽然水主要含有H216O，但其他同位素的浓度可能远远大于溶液中所关注的溶质。

纯液态水，仅由1H216O分子组成，只存在于计算机模拟中。即使是“纯正的H2O”也由“邻位”和“对位”形式的混合物组成。为了避免这种复杂性，“水”通常被认为是H2O分子，而不考虑其磁性状态。水也称为“轻水”，D2O为重水（25°C时重水密度=111%的水密度），T2O为超重水（25°C时T2O密度=122%的水密度）。水、重水和T2O的性质不同。尽管常见的水中氘的含量很低（≈16mM），但这种水的性质与仅含质子的水不同。已知的氢、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是稳定的，其余的是放射性的。因此，有9个稳定同位素和（理论上）355个可能的放射性同位素。如果考虑到氢和氘的邻位/准磁自旋状态，在天然水中的任何样品中都存在15种不同的稳定的水分子形式。