что означает деминерализованная вода
Вода деминерализованная (Aqua demineralisata): состав и получение
Деминерализованная вода: состав
Процесс обессоливания питьевой воды с помощью ионного обмена может осуществляться в одну или несколько стадий с использованием ионообменных установок.
Получение деминерализованной воды
Воду деминерализованную можно получить методами обратного осмоса, ультрафильтрации, диализа, электродиализа и выпаривания сквозь мембрану путем распределения через мембрану.
Обратный осмос (гиперфильтрация) осуществляется путем перехода воды из раствора через полупроницаемую мембрану под действием внешнего давления. Избыточное давление солевого раствора намного выше осмотическое. Движущей силой обратного осмоса разница давления с разных сторон мембраны. Для фильтрации используют два типа мембран: пористые с размером пор 10-4-10-3мкм (1-10) и непористые диффузные. Последние образуют водородные связи с молекулами воды, которые под действием избыточного давления разрываются, и молекулы воды диффундируют в обратном направлении мембраны. Соли и все другие химические соединения, кроме газов, не проникают сквозь такую мембрану.
Деминерализованную и дистиллированную воду используют для мытья стеклокабеля, ампул, вспомогательных материалов и для получения воды очищенной и воды для инъекций.
Литература о воде деминерализованной
Полезно знать
© VetConsult+, 2015. Все права защищены. Использование любых материалов, размещённых на сайте, разрешается при условии ссылки на ресурс. При копировании либо частичном использовании материалов со страниц сайта обязательно размещать прямую открытую для поисковых систем гиперссылку, расположенную в подзаголовке или в первом абзаце статьи.
Деминерализация воды
Деминерализация — процесс удаления из воды солей. В зависимости от степени очистки различают частичную и полную деминерализацию. Полученную воду используют в качестве теплоносителя в котельных и на производствах, где предъявляются особые требования к солевому составу воды.
Способы деминерализации
Удалить ионы из воды можно несколькими способами:
Каждую из этих технологий можно применять в одну или несколько ступеней в зависимости от того, какие требования предъявляются к полученной воде.
Больше всего деминерализованной воды получают с помощью аппаратов ионного обмена. Именно о них и пойдет речь ниже.
Частичная и полная деминерализация
Для ряда производственных процессов, а также для работы котлов среднего давления достаточно удаления не всех ионов, а только их части. В таких случаях применяют так называемую частичную деминерализацию.
Оборудование для удаления части солей представлено двумя ионообменниками, в первом из которых содержится сильнокислотный катионит, во втором — слабоосновный анионит. Катионит связывает положительно заряженные ионы и после исчерпания ресурса может быть восстановлен сильной кислотой, анионит служит для сдерживания определенных анионов и может быть восстановлен при промывке раствором аммиака или каустической содой.
Обработка воды такого типа в силу своей специфики не позволяет удалить диоксид кремния. Для этого существует полная деминерализация.
Полная деминерализация возможна при последовательном использовании ионообменников с сильнокислотным катионитом и сильноосновным анионитом. Между ними устанавливают аппарат-удалитель углекислого газа, что позволяет оптимизировать работу анионообменника, снизить объем используемой смолы и реагентов для ее восстановления. Полученная вода практически не содержит солей, ее проводимость может составлять всего 1 мкСм/см, а pH принимать значения от 7 до 9.
Возможно усовершенствование этой схемы, когда между двумя ионообменниками устанавливают третий с слабоосновным анионитом. В такой схеме регенерант в виде щелочи пропускают сначала через сильноосновный, а после через слабоосновный анионит. Такой подход хорош тем, что позволяет сэкономить регенерант, который в предыдущей схеме расходуется с избытком.
Возможны и другие комбинации ионообменников. Наибольший интерес представляют смешанные обменники, в которых используются сразу сильные анионит и катионит.
Восстановление смешанных смол происходит с предварительным гидравлическим разрыхлением материала. Катионит более тяжелый и опускается вниз, а анионит оказывается наверху. Смолы разделяют и регенерируют по отдельности, тщательно промывают, после чего снова смешивают и промывают.
Размещение в одном аппарате экономит место, позволяет получить воду однородного качества с удельной проводимостью ниже 0,2 мкСм/см и нейтральным pH. Такая технология является преимуществом при условии невысокого уровня минерализации исходной воды. Это объясняет то, что смешанные слои применяют в основном для доочистки воды.
Хотите добиться требуемого уровня деминерализации воды? В нашем каталоге есть эффективные фильтрующие материалы, в бытовых условиях возможно использование систем обратного осмоса. Работаем на всей территории Беларуси. Помогаем с выбором оборудования и расходных компонентов для водоочистки. Обращайтесь за консультацией в чат или по телефону!
Уделим внимание одному из интересных, но малоизвестных видов жидкостей. Посмотрим, что такое деионизированная вода (DM water, DI): чем отличается от обычной, какой бывает, какими свойствами обладает, как ее получить, где применять и так далее. В результате вы поймете, в каких случаях ее использовать.
Сразу отметим, что в природе ее не существует – она производится в промышленных условиях и масштабах. Это объясняется ключевой ее особенностью – отсутствием примесей. В естественной среде любая H2O – даже если она кристально прозрачная, не пахнет и не обладает посторонним привкусом – представляет собой минеральный раствор: с большей или меньшей концентрацией солей, с каким-то количеством микроорганизмов и так далее. У нас же несколько другой случай.
Деионизированная вода: что это такое
Она является жидкостью, из которой искусственным путем удалили все заряженные частицы примесей. Она – не просто остаток, а самое чистое из известных науке соединений водорода и кислорода: состоит из молекул H2O на 99,99999991%.
Из-за специфики технологии получения (которую мы подробно рассмотрим ниже) это также обессоленный и деминерализованный раствор, что несколько ограничивает области его применения. Хотя правильнее считать, что конкретизирует, потому что каждый случай его использования достаточно важен сам по себе.
Важный момент в отсутствии вредных микроорганизмов: да, DI очищена от бактерий, но это не значит, что ее стоит пить. Вопрос целесообразности ее регулярного употребления мы тоже рассмотрим отдельно – ниже и более подробно.
Деионизированная вода: свойства
Применение деионизированной воды
Такой уникальный набор свойств позволяет использовать DI в электронике – для промывки микросхем, полупроводников, печатных плат, так как в этой сфере особенно важно изолировать рабочие поверхности и убрать с них частицы солей. В быту она тоже востребована – для удаления отложений с ТЭНов и других нагревательных элементов (что существенно продлевает срок службы приборов), а также со стекол и металлов. По сути, является идеальным моющим средством.
Она помогает быстро и без лишних денежных трат очищать окна торговых центров и многоэтажных офисов. Ее преимущество в том, что с этой задачей она справляется сама, не требуя мыла или геля (образующего пену, которую после тоже придется смывать). И никаких пятен или разводов!
Особенно полезным оказывается ее совершенно потрясающий эффект впитывания – ее поток вбирает в себя грязь, пыль, соли кальция и магния.
Отдельный случай – автомобильные системы, в которых с помощью рассматриваемой нами вариации H2O:
Но и это еще не все сферы, где используется деионизованная вода: свойства DI крайне востребованы в трех областях, каждая из которых настолько объемна и важна, что заслуживает более детального рассмотрения.
В промышленности
Пользу такой жидкости при производстве чипов, схем, электрорадиоэлементов сложно переоценить, но она помогает обеспечить чистоту проведения всех химических процессов (в которых только могут быть задействованы растворители).
MBFT-75 Мембрана на 75GPD
SF-mix Clack до 0,8 м3/ч
SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч
Также ею обрабатывают металлические и пластиковые поверхности под покраску – чтобы гарантировать устойчивую связь основного материала с ЛКМ и исключить вероятность скорого отслаивания декоративного слоя.
И, наконец, ее свойства позволяют постепенно улучшать структуру жидкостей, что обуславливает ее использование в таких сферах как:
В этих случаях DI добавляют в пруды, озера и другие загрязненные водоемы (естественно, в точно рассчитанном объеме). DM water начинает активно вбирать в себя нежелательные примеси и таким образом очищать ту среду, в которой она оказалась. Метод максимально прост и достаточно эффективен, так как дает возможность восстановить флору с фауной, пусть и частично. Главное – не переборщить с ее концентрацией.
В косметологии
Для приготовления масок, кремов, гелей не подходит даже родниковая вода, так как она все равно содержит в себе ионы тяжелых металлов, соли, микроорганизмы. Фармацевтике нужна сверхочищенная жидкость, которая сможет ускорять механизмы клеточного деления. Ею и стала DI: она способствует заживлению гнойничков, следов от прыщей, ранок, замедлению процессов старения и образования морщин, не оказывая при этом негативного бактериологического влияния.
Также она помогает запускать процессы омоложения кожи и в целом улучшать ее состояние, поэтому и входит в состав всевозможных пилингов и скрабов. Отдельный ее плюс в том, что она продлевает срок хранения косметических средств.
В медицине
DM water широко применяется в самых разных направлениях этой важнейшей для общества сферы, ее свойствами активно пользуется:
Она помогает бороться с опухолями сразу несколькими способами: во-первых, замедляет размножение раковых клеток, во-вторых, ускоряет восстановление ДНК-нитей, в-третьих, блокирует проведение сигналов через мембраны АТФ-молекул, что тоже позволяет приостанавливать или даже полностью прекращать процессы роста злокачественных новообразований.
Также деионизированная вода усиливает эффект от лекарств, что дает возможность назначать меньшие дозы средств с опасным побочным действием, например, гомеопатических препаратов. Внимание, она запоминает структуру тех молекул, которые растворяет: если добавить в нее тот же аспирин, она частично повторит его целебные свойства. Благодаря этому ею можно с пользой разбавлять физрастворы для последующих инъекций.
Уникальным свойствам DI продолжают искать еще более широкое применение: ее всесторонне исследуют. Например, к очень интересным результатам недавно пришли ученые, ставившие опыты над крысами (физиология этих грызунов достаточно похожа на человеческую). Специалисты выяснили, что DM water улучшает жизнестойкость клеток секреции, продуцирующих инсулин, а значит потенциально очень перспективна в борьбе с диабетом.
Получение деионизированной воды
Полностью осуществляется в лабораторных условиях. В общем случае процесс ее выделения является четырехэтапным:
1. Поток H2O из артезианской скважины (или другого природного источника) прогоняется через дистиллятор. Это так называемая первичная очистка, позволяющая убрать посторонние механические примеси, молекулы со сложными соединениями, бактерии.
2. Полученная жидкость подвергается предварительному обратному осмосу, то есть пропускается сквозь мембрану и комбинированные фильтры, и достигает состояния дистиллята.
SF-mix ручной до 0,8 м3/ч
Аэрационная установка AS-1054 VO-90
3. Наступает основная стадия – прохождения через установку с загрузкой из смолы – либо катионитной R-H, либо анионитной R-OH. Это дает возможность удалить еще и посторонние заряженные частицы, причем полностью.
4. Выделенная DI заливается в тару из фторопласта, в которой и хранится до тех пор, пока не понадобится.
В результате получают DM water, состоящую из молекул H2O на 99,9(9)%. Естественно, она проходит проверку: в обязательном порядке выясняют, насколько ее коэффициент сопротивления и другие параметры соответствуют необходимым.
Классификация
На практике приготовление деионизированной воды зависит от того, какого класса чистоты нужно достичь. В случае с ОСТ 11.029.003-80 они так и поделены, на 3 категории – В, Б и А соответственно. И это едва ли не единственный комплексный показатель, по которому разделяют DI (включающий в себя ряд конкретных характеристик, таких как та же окисляемость).
Ультрачистая
Максимально обессоленная, в которой вообще не должно содержаться никаких примесей. Высшего класса – А, – и делают ее из предыдущей категории, Б, с помощью систем, включающих технологии стерилизации, микро- и ультрафильтрации, а также обратного осмоса.
Бывает двух уровней: с удельным сопротивлением 18 и 10 МОм/см и теплопроводностью в 0,0555 и 0,1 мкСим/см-1 соответственно.
Свою нишу нашла в таких областях как:
Можно смело сказать, что она применяется в самых сложных и ответственных случаях.
Чистая ДВ
В ее составе еще есть заряженные частицы (а также коллоидные и органические соединения), но их доля настолько мала, что жидкость вполне допустимо использовать даже для проведения сравнительно чувствительных анализов, например, таких как ААС (атомно-абсорбционная спектрометрия), или для определения следового количества компонентов. Ее получают, прогоняя поток класса В сквозь мембраны, улавливающие примеси до 2 мкм.
Нашла свою нишу в микроэлектронике, может быть трех уровней: с солесодержанием от 0 до 0,7 мг/л (наиболее «грязная»), с удельным сопротивлением 5, 1 и 0,5 МОм/см и теплопроводностью 0,2, 0,5 и 1 мкСим/см-1 соответственно.
Очищенная ДВ
Она обладает теми же характеристиками, что и обычная ионизированная дистиллированная вода, но она забирается из естественного источника и проходит первичную подготовку в централизованной системе с последующим отстаиванием. Она содержит заряженные частицы и некоторые виды кальциевых и магниевых соединений, но служит сырьем для получения DI более высоких классов, а также в полной мере отвечает требованиям и особенностям ГОСТа 6709-72.
Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)
Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)
Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)
Может быть 5 уровней (степеней): с солесодержанием от 3,5 до 35 мг/л, удельным сопротивлением от 0,2 до 0,02 МОм/см и теплопроводностью от 5 до 50 мкСим/см-1 соответственно.
Отдельно отметим, что совокупность физических и химических методов по превращению класса В в А полностью оправдана с практической, а значит и с экономической точки зрения. Востребованность DM water остается крайне высокой.
Можно ли пить деионизированную воду
Если вы, случайно или намеренно, примете целый ее стакан или даже пару литров, с вами ничего страшного не случится. Но вот от регулярного ее употребления лучше воздержаться – по следующим причинам:
Если подытожить, то регулярное ее употребление может нарушить обмен веществ, поэтому использовать ее стоит в промышленных или бытовых, но никак не в пищевых целях.
Чем отличается дистиллированная вода от деионизированной
Как мы уже выяснили выше, чистотой и, что важно, способом получения. На практике это взаимосвязанные показатели. DI делают путем многоступенчатой фильтрации, а не выпаривания и конденсации или заморозки и размораживания. В результате из DM water удаляются заряженные частицы, а вот в ее альтернативе, с которой мы сейчас ее сравниваем, ионы остаются.
Почему? Потому что жидкость активно впитывает их прямо из воздуха. Да и охлаждающийся и оседающий на стенках сосуда пар тоже обладает газообразными примесями. Хотя в большинстве случаев итоговая степень очистки довольно высокая для решения многих бытовых и производственных задач.
Есть еще один момент, в котором отличаются деионизированная и дистиллированная вода: разница между ними в специфике изготовления. Если собрать конденсат и заморозить/отогреть несколько десятков литров без труда можно и в домашних условиях, то создание DI требует уже промышленных масштабов.
Необходимо использовать профессиональное и многоступенчатое фильтрующее оборудование, а оно нуждается в специализированном обслуживании, дорого стоит, занимает достаточно много места. Должную степень стерильность важно поддерживать как в процессе синтеза, так и при розливе в тару – чтобы DM water не начала забирать заряженные частицы из воздуха или со стенок емкостей, с которыми она контактирует.
Хранение деионизованной воды
С одной стороны, рассматриваемая нами разновидность H2O очень активна химически, с другой – она должна оставаться максимально чистой и не растворять в себе посторонние частицы. Отсюда вывод: содержать ее следует в резервуаре, выполненном из такого материала, который точно не вступит с нею в реакцию и при этом будет экологичным. Лучшим выбором в таких условиях становится фторопласт: он ко всему прочему еще и сравнительно доступен по стоимости.
Если в бытовых условиях DI не изготовить, то как же ее получить, если она вдруг понадобилась? Купить, и аптеки или химические лаборатории – вот те места, где взять деионизированную воду не составит труда. Заказать ее вы также можете у нас, более того, мы также поможем подобрать оборудование для очистки артезианских скважин, чтобы вы могли установить одну из таких систем у себя на участке (или фильтр дома) и использовать для приготовления пищи максимально подходящую для этого H2O. На производственной базе нашей компании осуществляется полный цикл изготовления технических средств очистки и обеззараживания воды собственной разработки и сборка устройств из комплектующих ведущих зарубежных производителей. Обращайтесь за помощью (консультацией, рекомендацией, чтобы задать любые интересующие вопросы) в организацию «Вода Отечества».
Особенности деминерализации воды
Деминерализованная вода – это жидкость, в составе которой отсутствуют практически все виды солей. Чаще всего она применяется для обеспечения эффективной и нормальной работы различных установок и систем.
Общие сведения
Любая вода, независимо от происхождения её источника – поверхностного или подземного – содержит в своём составе минеральные примеси.
Для некоторых технологических процессов, которые применяются в различных видах производства, требуется деминерализованная вода.
Что это такое и что она собой представляет? Её получают в результате деминерализации, суть которой в удалении солей магния и кальция.
Деминерализованная вода в последнее время всё чаще используется вместо дистиллированной. Объясняется это тем, что электрические дистилляторы подвержены частым поломкам. Большое количество солей в первоначальной жидкости приводит к тому, что на стенках испарителя образуется накипь, существенно ухудшающая качество воды.
Чтобы обессолить воду, используют разные устройства. Суть их работы состоит в нейтрализации солей, которые проходят сквозь ионно-обменные смолы. Главной деталью любого устройства такого вида считаются колонки, внутри которых находятся аниониты и катиониты.
Активность вторых зависит от наличия сульфоновой или карбоксильной групп, которые могут совершать обмен ионов Н+ на ионы щелочноземельных, а также щелочных металлов. Что касается анионитов, то в обмен на гидроксильные группы ОН они получают анионы. Конструкция установок имеет специальные резервуары для кислотных и щелочных растворов, а также дистиллированной воды.
Виды деминерализации
Результатом использования жесткой воды очень часто являются накипь, которую можно обнаружить на поверхности нагревательных элементов, и известковый налёт в местах непосредственного контакта. Это приводит к тому, что сантехника изнашивается очень быстро, а трубы, водонагреватели и их детали в короткие сроки приходят в негодность. Для обессоливания воды можно использовать следующие методы:
Сфера использования деминерализованной воды
На сегодняшний день глубоко обессоленная вода нашла свое широкое применение. Очень часто её стали использовать в тепло- и электроэнергетике. Также полностью деминерализованную воду постоянно используют предприятия, занимающиеся металлообработкой.
Многие промышленные нефтегазовые объединения осуществляют свою деятельность исключительно с применением воды, которую предварительно подвергают обессоливанию. Глубокая водоочистка от солей осуществляется также для медицинских целей, в фармацевтической и пищевой промышленности: с ее использованием производятся различные лекарственные препараты, инъекционная вода, безалкогольные напитки и многие качественные продукты питания.
Жесткость воды и деминерализация: Видео
Деминерализованная вода – что это такое
Особенности деминерализованной воды
Вода – это жизнь. Все мы с детства знаем, что наш организм практически целиком состоит из воды. Мы пьем много воды, чтобы быть здоровыми, и всегда стараемся пить только чистую, безопасную воду. Но почему же тогда вода глубокой очистки вредна для организма? Что такое деминерализованная вода и зачем она нужна?
Вода глубокой очистки
Деминерализованная или деионизированая вода – это вода глубокой очистки, в которой понижено содержание солей. От дистиллированной ее отличает, то, что неэлектролиты в ней присутствуют.
На сегодняшний день существует множество способов получения деионизированной воды. Для разных нужд необходима вода более или менее глубокой очистки, поэтому разные методы применяются для разных целей.
Выпаривание
Суть метода заключается в том, что загрязнённая вода выпаривается. При этом примеси остаются, а чистая вода конденсируется. Этот метод очень энергетически затратен, но позволяет удалить и неэлектролитические примеси.
Электролиз
Способ отчистки воды под действием электрического поля. Поле действует на свободные ионы, растворенные в воде, и притягивает их, а вода становится чище.
Обратный осмос
Принцип очистки заключается в том, что воду под большим давлением пропускают через полупроницаемую мембрану, мельчайшие поры которой, пропускают молекулы воды, но задерживают примеси. Этот метод в сочетании с остальными позволяет получить бидистиллированную воду, которая считается самой чистой на сегодняшний день.
Области применения
В любой воде содержатся минеральные соли, мы даже часто покупаем специальную минеральную воду с повышенным содержанием некоторых солей.
Но мы также знаем, что жесткая вода или вода с повышенным содержанием солей калия и кальция, малопригодна для бытовых нужд. При стирке она образует осадок, который выводит из строя стиральные машины, а на чайнике появляется в виде накипи.
Но если для быта нам необходимо лишь слегка уменьшить содержание солей, то для фармакологической и пищевой промышленности. Такая вода необходима на нефтехимических предприятиях и производствах, занимающихся обработкой металлов.
Еще одна группа, использующая деминерализованную воду – автомобилисты. Они доливают воду глубокой отчистки в антифриз. В охлаждающей жидкости содержится вода, но при смене погоды она может испаряться. Так же такая вода необходима для работы омывателя стекол
Лишь обессоленная вода может являться диэлектриком, так как ионы солей в растворе способны проводить электричество. Это открывает еще одно поле использования: в научно-исследовательских целях. Деминерализованная вода нашла свое применения в области энергетики.
Последнее время деионизированная вода более популярна, чем дистиллированная. Устройства для дистилляции быстрее изнашиваются из-за наличия солей в жидкости, в то время как деминерализация менее затратна.
Вред от потребления обессоленной воды
Если деминерализованная вода полезна для приборов и машин, то влияние на человека не так однозначно. Вода глубокой отчистки способна вымывать из организма соли, порой это бывает необходимо. Например, доказано положительное влияние умеренного потребления обессоленной воды при:
Но принимать воду глубокой отчистки рекомендуется только посоветовавшись с врачом и малыми порциями.
Помимо вредных примесей в воде присутствуют также и полезные, но вода глубокой очистки лишена любых примесей, как часто выражаются врачи: это «мертвая» вода.
Некоторые примеси необходимы для нормальной работы организма, но деионизированная вода не содержит этих примесей и не поддерживает реакции. К тому же такая вода невкусная, она абсолютно пресная и не устраняет чувство жажды.
Регулярное употребление воды глубокой отчистки в пищу может привести к разрушению слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. Это показывают эксперименты на крысах.
Однозначно доказано пагубное влияние на процесс обмена минеральными веществами при употреблении обессоленной воды. Эта вода вымывает минеральные вещества из биологических жидкостей. Что влияет на гормональный фон и производство красных кровяных телец. В то же время, увеличивается выделение воды из организма.
При частом употреблении слабо минеральной воды уменьшается концентрация кальция и магния в организме. Кальций является строительным веществом многих костей и тканей организма, а магний необходим для протекания более чем трехсот биологических процессов.
Также было доказано, что при регулярном потреблении деминерализованной воды возрастает поступление токсичных металлов. «Мертвая» вода обладает слабыми защитными свойствами.