демилитаризованная вода что это
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.
Установки деминерализации воды
Вода является хорошим растворителем. В ней содержится огромное количество не видимых человеку веществ. Чистая и прозрачная на первый взгляд вода часто оказывается небезопасна для употребления в питьевых целях. Различным промышленным предприятиям также требуется очищенная вода, пригодная для использования в технологических процессах.
Что такое ультрачистая деионизированная вода
Получение деминерализованной воды
20 век стал временем новых открытий в области водоподготовки. Одним из достижений того времени являлось разработка системы деионизированной воды. Но человечество не стоит на месте, идет развитие во всех сферах жизни человечества. Получить очищенную воду возможно только с помощью профессиональных установок по деминерализации воды. Удаление из воды минеральных веществ с помощью ионного обмена называют процессом деионизации воды. Вода, подающаяся на установку для деминерализации воды, должна пройти предварительную очистку и соответствовать определённым требованиям. В зависимости от исходного анализа, профессионалы могут Вам предложить системы аэрации, обезжелезивания, умягчения, сорбции, корректировки показателей и т.д. Блок предварительной очистки позволяет подготовить воду для ее использования в системах для получения деионизированной воды.
Методы и установки по деионизации воды
Деионизованная вода обладает определёнными свойствами и применяется только на производстве. Ученые до сих пор спорят о пользе и вреде сверхчистой воды для организма человека. На сегодняшний день выделяют 3 основных метода получения деионизированной воды для производства.
Каждый из них имеет ряд преимуществ и широко применяется в области систем деионизации воды. Для выбора оптимального решения вашей проблемы мы советуем обращаться к специалистам.
Установка обратного осмоса для получения деионизированной воды
Очистка воды от растворенных примесей до 98% возможна на обратноосмотических установках деионизации воды. Мембранная деминерализация воды позволяет удалить из воды минеральные соли и химические соединения. Обратноосмотические мембраны из синтетического волокна пропускают через себя только молекулы воды. Концентрированный поток после установки для деионизации воды уходит в дренажную систему.
Основным достоинством установки получения деионизированной воды является непрерывное получение деминерализованной воды в больших объемах (от 250 л/ч до 50 м 3 /ч). Часто в аналитические центры требуются обратноосмотические установки для получения деминерализованной воды на небольшую производительность. Для лабораторных исследований мы разработали специальную серию установок Microcell. В комплект установки для деминерализованной воды может входить блок предварительной очистки, состоящий из 3 картриджных фильтров, система накопления и распределения, блок химической мойки мембран. Наша компания занимается разработкой установок по получению деминерализованной воды для различного назначения.
Электрическая деионизация воды
Принцип работы установок электродеионизации воды также основан на работе синтетических мембран. Главным отличие от обратноосмотических систем получения деионизированной воды является пропускание воды под действием электрического тока. Установка получения деминерализованной воды представляет собой шкаф, на краях которого расположены полюса с отрицательными и положительными зарядами. Вода поступает в специальный отсек, в котором происходит разделение потока на 3 части, две из которых являются концентратами. Катионы и анионы, растворенные в исходной воде, движутся по направлению к заряженным полюсам и задерживаются на мембранах. Установку электродеионизации можно использовать только для получения небольших объемов деминерализованной воды. Большое потребление электроэнергии ограничивает сферу применения данной установки.
Фильтры для деминерализации воды
Получение воды с удельным сопротивлением 18 МОм*см возможно с помощью фильтров деминерализованной воды смешанного действия (ФСД). Ионообменная смола для деионизации воды в H+ и OH- формах эффективно задерживает оставшиеся в воде катионы и анионы. Данная система деминерализации воды может представлять собой как несколько фильтров для деионизированной воды, работающих в определенной последовательности, либо один фильтр с комплексной смолой. Срок службы данных оборудования для получения деминерализованной воды зависит от состава поступающей в них воды. Регенерация отдельных фильтров осуществляется с помощью кислотного и щелочного раствора. Основными проблемами системы очистки деионизированной воды с помощью ФСД является большой расход реагентов и утилизация воды после регенерации.
Сферы применения станций деминерализации воды
В настоящее время широко распространено применение установок деминерализованной воды. Благодаря своим свойствам деионизованная вода используется в следующих направлениях:
Деминерализованная вода необходима не только для использования в технологических процессах, но и для обработки посуды, тары и оборудования.
Получение деминерализованной воды в производстве от Diasel Engineering
Наша компания уже на протяжении долгого времени занимается подготовкой деионизированной воды. Надежное оборудование для деионизированной воды пользуется популярностью на предприятиях и исследовательских институтах. Нас выбирают клиенты, потому что мы гарантируем качество нашего оборудования для деионизации воды и его эффективность при очистке воды.
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
Деминерализация воды
Какие ионы жесткости бывают?
Ионы жесткости деляться на 2 вида (положительные и отрицательные). Категорично, смешений и комбинаций не бывает!
Положительно заряженные ионы солей жесткости:
Катиониты борются с вышеперечисленными положительно-заряженными ионами (особую проблему вызывают первые два: кальций и магний).
Аниониты призваны удалять из водного раствора отрицательно-заряженные ионы солей жесткости. К которым относятся:
В случае с положительными ионами самыми проблемными принято считать Железо, Магний и Кальций.
Отрицательные проблемные ионы солей жесткости: Нитраты, Сульфаты и Хлориды.
Как работает деминерализация?
Катионит забирает на себя (не в себя) железо, магний, кальций, железо.
Анионит получает на свою поверхность нитрат, сульфат, хлорид и силикаты.
До определенного момента они могут накапливать на себе данные ионы. Далее ионообменные смолы необходимо реактивировать ( регенерировать ) для того чтобы процесс деминерализации начать сначала.
Для этого в фильтр с ионообменной смолой подают регенерационный раствор, который смывает с поверхности ионитов соли жесткости в канализацию, перезаряжает и готовит к повторному использованию.
*** Вы всегда можете купить ионообменные смолы для умягчения воды. Для оформления заказа перейдите на эту страницу.
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».