Деминерализованная, деионизированная, дистиллированная вода, сверхчистая вода ...
Под ультрачистой водой мы обычно подразумеваем воду со степенью чистоты, которая позволяет использовать ее для специальных применений, например, в фармацевтической промышленности, при производстве полупроводников или в лабораторных целях. В остальных случаях номенклатура основана в основном на методе очистки.
Дистиллированная вода
И так - дистиллированная вода определяется как лишенная минеральных солей и большинства примесей дистилляцией. Дистилляция заключается в доведении воды до кипения и испарении, а затем конденсации ее в жидкостный охладитель. Наряду с водяным паром конденсат может быть подвержен летучим примесям с водяным паром (например, спирты или другие летучие органические примеси). Дистиллят также содержит растворенные газы (в основном, диоксид углерода, а также кислород и азот).
Из-за присутствия углекислого газа в дистилляте его pH составляет ~ 5,0. Дистиллированная вода используется, например, в батареях (в качестве разбавителя электролита), в паровых утюгах, в химическом анализе и везде, где требуется высокая чистота воды.
Деионизированная вода
Термин деионизированная или деминерализованная вода чаще всего понимается как вода без минеральных солей методом ионного обмена. Ионный обмен - это процесс, использующий явление, при котором определенные твердые частицы, контактирующие с раствором, способны обратимо превращать один ион в другой. Этот процесс является стехиометрическим и обратимым. Вещества с ионообменной емкостью называются ионообменниками или ионообменниками.
Ионообменники, способные обменивать катионы, называются катионитами. Иониты, способные обменивать анионы, называются анионитами.
На практике обработка воды в ионообменнике раствором обычно происходит в динамических условиях, когда вода протекает через неподвижный слой ионита, реже в жидких условиях, когда слой ионита суспендируется в текущем растворе. Деминерализация воды с использованием метода ионного обмена происходит в два этапа. Первая стадия - декататизация, включающая обмен всех катионов в ион водорода на сильнокислотных катионитах в форме водорода, например [1]:
2RH + Ca (HCO3) 2 <=> R2Ca + 2H2O + 2CO2
2RH + Mg (HCO3) 2 <=> R2Mg + 2H2O + CO2
Деминерализованная вода
Деминерализация, с другой стороны, является продолжением деэпатизации путем полного удаления растворенных солей путем добавления к деионизации следующей стадии ионообмена на сильноосновном анионе в гидроксильной форме для удаления анионов:
ROH + H2CO3 <=> R2CO3 + 2H2O
Ионный обмен на сильноосновном аниониторе также позволяет удалять кремнезем из воды, который остался бы в растворе в обычном процессе ионного обмена. Углекислый газ, который остается в воде, удаляется - при необходимости - в деаэраторе.
Ультрачистая вода
Отдельной группой методов очистки, используемых для производства сверхчистой воды, являются мембранные методы. В процессах очистки, основанных на фильтрации через мембраны, отделение удаленных примесей происходит чисто физическим путем, без необходимости химических или биологических преобразований [2]. Движущей силой в этих процессах является перепад давления на обеих сторонах мембраны. В зависимости от механизма разделения, перепада давления и типа задерживаемых веществ эти методы классифицируются следующим образом [2]:
- микрофильтрация ΔP: <0,3 МПа, задержанные частицы> 0,1 мкм, некоторые бактерии,
- ультрафильтрация ΔP: 0,1-1,0 МПа, задержанные частицы от 2 нм до 0,1 мкм, бактерии и вирусы,
- нанофильтрация ΔP: 0,5-3,0 МПа, сохраняются многовалентные ионы, частицы <2 нм,
- обратный осмос ΔP: 1-8 МПа, сохраняются одновалентные ионы, органические соединения.
Мера содержания ионов - это электролитическая проводимость воды. Высокочистые воды имеют удельную электропроводность 0,1-0,0555 мкСм / см.
д-р Славомир Белозор
Литература:
1. AL Kowal, M. Świderska-Bróż, "Очистка воды", PWN, Варшава-Вроцлав, 1997.
2. Дж. Навроцкий (ред.), "Уздатняние воды". Физические, химические и биологические процессы ", PWN, Варшава 2010.
