Apa demineralizata (desarata) se obtine din apa de la robinet calitatea băuturii, supusă anterior unei analize atente, întrucât conține cantitate semnificativă substanțe dizolvate și în suspensie.
Demineralizarea apei(eliminarea din prezența cationilor și anionilor nedoriți) se realizează folosind metode de schimb ionic și separare prin membrană.
Schimb de ioni pe baza folosirii schimbatoarelor de ioni – polimeri de retea grade diferite reticulat, cu o structură de gel sau microporoasă, legat covalent de grupări ionice. Disocierea acestor grupări în apă sau soluții produce o pereche de ioni - un ion fixat pe polimer și un contraion mobil, care este schimbat cu ioni de aceeași sarcină (cationi sau anioni) din soluție. Industria autohtonă produce rășini schimbătoare de ioni:
Schimbătoare de cationi cu schimb de ioni(KU-2, KU-2-8ch, SK-3), care sunt capabili să-și schimbe ionul de hidrogen cu cationi (Mg2+; Ca2+ etc.); În forma H (un schimbător de cationi cu un atom de hidrogen mobil), ei schimbă toți cationii conținuti în apă.
Schimbători de anioni schimbători de ioni (AV-17-8ch, AV-17-10p), schimbându-și hidroxilul (OH~) cu anioni: SO4", Cl etc. în formă OH (schimbător de anioni cu o grupare hidroxil mobilă) schimbă toate anionii continuti in apa.
Fiecare kilogram de rășină poate purifica până la 1000 de litri de apă sau mai mult. Calitatea apei este controlată de conductivitatea electrică. De îndată ce schimbătorul de ioni încetează să lege ionii, conductivitatea electrică crește.
Schimbătoarele de cationi sunt rășini cu o grupare acidă (carboxil sau sulfonic). Pentru a le regenera (restaurând capacitatea de a schimba ioni de hidrogen), se folosește o soluție de acid clorhidric 5%.
Schimbătoarele de anioni sunt cel mai adesea produse ale polimerizării aminelor cu formaldehidă. Pentru regenerare, utilizați o soluție 5% de bicarbonat de sodiu sau hidroxid de sodiu.
Există două tipuri de dispozitive de schimb ionic pe coloană: cu straturi separate și cu straturi mixte de cationi și anioni. Dispozitivele de tip 1 constau din două coloane dispuse în serie, prima fiind umplută cu schimbătoare de cationi, iar a doua cu schimbătoare de anioni. Dispozitivele de tip 2 constau dintr-o singură coloană umplută cu un amestec din aceste rășini schimbătoare de ioni. Apa potabilă este furnizată coloanelor de jos în sus, printr-un strat de rășină schimbătoare de cationi, apoi pe un strat de rășini schimbătoare de anioni, filtrată din particulele de rășini schimbătoare de ioni distruse și încălzită într-un schimbător de căldură la 80 - 90 °C.
Rășinile schimbătoare de ioni pot fi granulate, sub formă de fibre, rășini spongioase, mănunchiuri (benzi), deplasându-se secvențial printr-o baie de sorbție, o baie de spălare, apoi printr-un rezervor de regenerare și spălare. Fibrele schimbătoare de ioni se uzează mai lent decât fibrele granulare. Granulele magnetice sunt mai puțin susceptibile la distrugere.
Tehnologia schimbului de ioni asigură desalinizarea clasică a apei și este economică. Cu toate acestea, are o serie de dezavantaje: 1) rășinile schimbătoare de ioni necesită regenerare periodică; 2) cu utilizare prelungita pot deveni un substrat pentru dezvoltarea microorganismelor, de aceea este necesara dezinfectarea periodica a rasinilor folosite.
Instalația schimbătoare de ioni este formată din 3-5 perechi de coloane schimbătoare de cationi și schimbătoare de anioni (Fig. 1). Apă de la robinet
Apa desalinizata
Orez. 1. Principiul de funcționare al unității de schimb ionic
Printre metode de separare prin membrane se pot distinge: osmoza inversa, ultrafiltrare, dializa, electrodializa, evaporare membranara. Aceste metode se bazează pe utilizarea pereților despărțitori cu permeabilitate selectivă, ceea ce face posibilă obținerea apei fără transformări de fază și chimice.
osmoza inversa (hiperfiltrare)- trecerea unui solvent (apa) dintr-o solutie printr-o membrana semipermeabila sub influenta presiunii externe. Excesiv presiunea de lucru soluție salină mult mai osmotic. Forta motrice osmoza inversă este diferența de presiune pe ambele părți ale membranei. Pentru separare, membrane de două
1. Poros-Permeabilitatea selectivă se bazează pe adsorbția moleculelor de apă de către suprafața membranei și porii acesteia. UAM 50 m, UAM 100 m, UAM 150 m - 125 A, UAM 200 m UAM 300 m și UAM 500 m.
2. Difuzie neporoasă membranele formează legături de hidrogen cu moleculele de apă la suprafața de contact. Sub influența presiunii în exces, aceste legături sunt rupte, moleculele de apă difuzează V partea opusă a membranei, iar următoarele pătrund în zonele rezultate. Astfel, apa pare să se dizolve la suprafață și să difuzeze în stratul de membrană. Se produc membrane de acetat de celuloză de hiperfiltrare MGA-80, MGA-90, MGA-95, MGA-100.
O instalație de osmoză inversă constă dintr-o pompă de înaltă presiune, unul sau mai multe permeatoare și o unitate de control care menține condiții optime de funcționare. Fiecare dintre permiatori conține un număr mare (până la 1 milion) de fibre goale (membrane). Ca membrane se folosesc eteri de celuloză (acetați), poliamide etc.
Permiatorul este furnizat cu apă, spălând fibrele din exterior. Sub presiune peste osmotică, pătrunde în tuburi goale, adică. lasă sărurile, se adună în interiorul tuburilor, iar „concentratul” de săruri este turnat în scurgere.
Pe măsură ce apa se mișcă, un filtru de carbon este instalat în permiator pentru a elimina clorul.
Metoda de osmoză inversă elimină mai mult de 90% din săruri, al Doilea Război Mondial, bacterii și chiar unii viruși.
Metoda are multe proprietăți pozitive: simplitate; productivitate independentă de conținutul de sare din sursa de apă; selecție largă de membrane semi-permeabile; eficienta - din 10 litri de apa potabila se obtin 7,5 litri de apa purificata; costurile cu energia sunt de 10-16 ori mai mici decât în timpul distilării. Acest principiu sta la baza functionarii instalatiilor industriale „Rosa”, UG-1 si UG-10.
Pentru a obține apă ultrapură, se combină metodele de schimb ionic și osmoză inversă.
Ultrafiltrare- procesul de separare membranară a soluțiilor de compuși cu greutate moleculară mare sub influența unei diferențe de presiune. Aceasta metoda folosit când presiune osmotica disproporționat de mic în comparație cu presiunea de lucru. Forța motrice este diferența de presiune - de lucru și atmosferică. Ultrafiltrarea apei printr-o membrană cu diametrul porilor de 0,01 microni face posibilă eliberarea 100% a apei potabile de săruri, substanțe organice și coloidale și microorganisme.
Electrodializa. Mecanismul de separare se bazează pe mișcarea direcționată a ionilor în combinație cu acțiunea selectivă a membranelor sub influență curent continuu. Următoarele sunt utilizate ca membrane schimbătoare de ioni:
Schimbător de cationi clasa MK-40 cu schimbător de cationi KU-2 în formă de Na și bază de polietilenă densitate mare si MK-40l, ranforsat cu lavsan;
Schimbătoare de anioni MA-40 cu schimbător de anioni EDE-10P în formă de Cl pe bază de polietilenă de înaltă densitate și MA-41l - 1 membrană cu un schimbător de anioni de bază puternic AV-17, armat cu lavsan.
Apa este plasată într-o baie împărțită în trei părți prin membrane schimbătoare de ioni selectiv. Membranele cu sarcină negativă (schimbătoarele de cationi) sunt permeabile la cationi, iar cele cu sarcină pozitivă (schimbătoarele de anioni) sunt permeabile la anioni. Membranele schimbătoare de ioni nu absorb ionii, ci îi transmit selectiv.
O constantă este trecută prin baie electricitate, toți ionii de sare din apă încep să se deplaseze către membranele care au o sarcină opusă: cationi către catod, anioni către anod. Ionii de sare îndepărtați din camera de desalinizare sunt, respectiv, concentrați în camere adiacente. Conținutul de sare reziduală este de 5 - 20 mg/l.
Unitățile de electrodializă EDU-100 și EDU-1000 sunt produse cu o capacitate de 100 și 1000 m 3 /zi.
Evaporarea printr-o membrană. Solventul trece prin membrană și este îndepărtat de pe suprafața acesteia sub formă de vapori într-un curent de gaz inert sau sub vid. În acest scop, se folosesc membrane din celofan, polietilenă și acetat de celuloză.
Avantajul metodelor cu membrane, care sunt din ce în ce mai mult introduse în producție, este economiile semnificative de energie. De asemenea, este relativ ușor să reglați calitatea apei. Dezavantajul metodelor este pericolul polarizării în concentrație a membranelor și a porilor, care poate provoca trecerea ionilor sau moleculelor nedorite în filtrat.
Apa demineralizată este utilizată pentru spălarea sticlelor de sticlă, fiolelor, materialelor auxiliare și a distilatorilor de apă de hrănire pentru a produce apă purificată (distilată) și apă pentru injecție.
Obținerea apei purificate (distilată). )
Apa purificată FS 42-2619-89 (Aqua purificata), utilizată la producerea formelor de dozare injectabile, trebuie să fie cât mai purificată chimic și să respecte documentația tehnică și de reglementare relevantă. În fiecare lot de apă obținută, valoarea pH-ului (5,0-6,8), prezența substanțelor reducătoare, anhidridă carbonică, nitrați, nitriți, cloruri, sulfați, calciu și metale grele. Este permisă prezența amoniacului - nu mai mult de 0,00002%, reziduu uscat - nu mai mult de 0,001%. Măsurătorile de conductivitate electrică sunt utilizate pentru a evalua continuu calitatea apei rezultate. Cu toate acestea, metoda nu este suficient de obiectivă, deoarece rezultatul depinde de gradul de ionizare a moleculelor de apă și a impurităților.
Apa purificată se obține prin distilare, distilarea apei de la robinet sau demineralizată în aparate de distilare de diferite modele. Componentele principale ale oricărui aparat de distilare sunt un evaporator, un condensator și un colector. Esența metodei de distilare este că sursa de apă este turnată într-un evaporator și încălzită până la fierbere. Are loc o transformare de fază a lichidului în vapori, în timp ce vaporii de apă sunt trimiși la condensator, unde se condensează și intră în recipient sub formă de distilat. Această metodă necesită o cantitate mare de energie, astfel că unele plante produc în prezent apă purificată prin metode de separare printr-o membrană.
Obținerea apei pentru injectare în conditii industriale
În conformitate cu cerințele FS 42-2620-89, apa pentru injecție (Aqua pro ingectibus) trebuie să îndeplinească toate cerințele pentru apa purificată și, de asemenea, trebuie să fie sterilă și apirogenă. Sterilitatea apei se determină prin metodele prezentate în articolul „Teste pentru sterilitate” al Fondului de Stat al ediției a XI-a, p. 187-192. Se efectuează testarea pirogenului în apă metoda biologica, dat în articolul „Test pentru pirogenitate”, ediția GF XI, p. 183-185.
Echipamente pentru obținerea apei purificate și a apei pentru injecție
În condiţii industriale, obţinerea apei Pentru injecțiile și apa purificată sunt efectuate folosind dispozitive de înaltă performanță dulap, distilatoare cu termocompresie de diferite modele și unități de osmoză inversă.
Dispozitivele cu mai multe camere pe coloană includ în primul rând dispozitive cu mai multe etape. Setări tip similar pentru obținerea apei purificate există diferite modele. Productivitatea modelelor mari ajunge la 10 t/h.
Cel mai des folosit dispozitive de coloană în trei trepte cu trei carcase (evaporatoare) situate vertical sau orizontal. Particularitatea dispozitivelor cu coloană este că numai primul evaporator este încălzit cu abur; aburul secundar din prima carcasă intră în al doilea ca element de încălzire, unde se condensează și produce apă distilată. Din a doua carcasă, aburul secundar intră în a treia - ca abur de încălzire, unde se condensează și. Astfel, se obține apă distilată din clădirile a 2-a și a 3-a. Productivitatea unei astfel de instalații este de până la 10 t/h de distilat. Calitatea distilatului rezultat este bună, deoarece carcasele au o înălțime suficientă a spațiului de vapori și este prevăzută îndepărtarea fazei picăturilor din abur cu ajutorul separatoarelor.
Pentru a se asigura că apa rezultată este apirogenă, este necesar să se creeze condiții care să împiedice pătrunderea substanțelor pirogene în distilat. Aceste substanțe sunt nevolatile și nu pot fi distilate cu vapori de apă. Ele contaminează distilat transferând picături de apă sau transportându-le cu un jet de abur în frigider. Prin urmare, o soluție constructivă la problema îmbunătățirii calității distilatului este utilizarea aparatelor de distilare de design adecvat, în care este exclusă posibilitatea de a transfera faza picături-lichid prin condensator în colecție. Acest lucru se realizează prin instalarea de capcane și reflectoare speciale și prin plasarea liniilor de abur la înălțime în raport cu suprafața generatoare de vapori. De asemenea, este recomandabil să reglați încălzirea evaporatorului, asigurând o fierbere uniformă și o rată optimă de evaporare, deoarece încălzirea excesivă duce la fierbere violentă și la transferul fazei de picături. Efectuarea epurării apei prin desalinizare reduce, de asemenea, spumarea și, în consecință, eliberarea picăturilor de apă în faza de vapori.
La unele întreprinderi chimice și farmaceutice, apa pentru injecție este obținută folosind un distilator Mascarini - productivitatea acestui dispozitiv este de 1500 l/h. Este echipat cu un dispozitiv de control al purității apei, lămpi bactericide, filtre de aer, un dispozitiv pentru îndepărtarea substanțelor pirogene, precum și o instalație dubla distilare capacitate apa 3000 l/h.
Distilator de apă cu trei corpuri Finn-Aqua (Finlanda) operează prin utilizarea apei demineralizate (Fig. 2).
Orez. 2. Aquadistiller „Finn-Aqua”:
1 - regulator de presiune ; 2 - condensator-frigider; 3 - schimbător de căldură
camere de preîncălzire; 4 - dispozitiv de oprire a aburului; 5 - zona
evaporare; 6,7,8 - teava; 9 - schimbător de căldură
Apa intră în condensator prin regulatorul de presiune, trece prin schimbătoarele de căldură ale camerelor de preîncălzire, iar după încălzire intră în zona de evaporare, constând dintr-un sistem de tuburi încălzite în interior prin încălzire cu abur. Apa încălzită este furnizată pe suprafața exterioară a tuburilor încălzite sub formă de peliculă, curge în jos și este încălzită până la fierbere.
In evaporator, datorita suprafetei peliculelor de fierbere, se creeaza un flux intens de abur care se deplaseaza de jos in sus cu viteza de 20-60 m/s. Forța centrifugă, care apare în acest caz, asigură fluxul de picături în partea de jos carcase, apăsându-le de pereți. Distilatoarele de termocompresie sunt considerate în prezent cele mai avansate (Fig. 3).
Avantajul lor față de alte tipuri de distilatoare este că pentru a obține 1 litru de apă pentru preparate injectabile este necesar să se consume 1,1 litri de rece. apă de la robinet. La alte dispozitive acest raport este 1:9-1:15. Principiul de funcționare al dispozitivului este că aburul generat în acesta, înainte de a intra în condensator, trece printr-un compresor și este comprimat. La răcire și condensare, eliberează căldură într-o valoare corespunzătoare căldurii latente de vaporizare, care. este cheltuită pentru încălzirea apei de răcire în partea de sus a condensatorului tubular. Aparatul este alimentat cu apă de jos în sus, puterea distilatorului este de sus în jos. Productivitatea distilatorului de până la 2,5 t/h. Calitatea apei fără apirogen rezultată este ridicată, deoarece faza picăturilor se evaporă pe pereții tuburilor evaporatorului. Încălzirea și fierberea în tuburi au loc uniform, fără transferuri, într-un strat subțire. Reținerea picăturilor de abur este facilitată și de înălțimea spațiului de abur. Dezavantajele dispozitivului sunt complexitatea dispozitivului și funcționarea.
Orez. 3. Principiul de funcționare al distilatorului cu termocompresie: 1 - condensator-frigider; 2 - spatiu pentru abur; 3 - compresor; 4 - regulator de presiune; 5 - camera de preincalzire; 6* - tuburi evaporator
Cel mai răspândit la anii recenti Metoda de obținere a apei pentru injecție a fost distilarea. Această metodă necesită o cantitate mare de energie, ceea ce reprezintă un dezavantaj serios. Alte dezavantaje includ volumul echipamentului și suprafața mare pe care o ocupă; posibilitatea prezenței substanțelor pirogene în apă; dificultatea intretinerii.
Noile metode de separare prin membrană, care sunt introduse din ce în ce mai mult în producție, nu prezintă aceste dezavantaje. Ele apar fără transformări de fază și necesită mult mai puțină energie pentru implementarea lor, comparabilă cu energia de separare minimă determinată teoretic.
Metodele de purificare cu membrană se bazează pe proprietățile unei partiții (membrane) cu permeabilitate selectivă, ceea ce face posibilă separarea fără transformări chimice și de fază. Pentru a obține apă pentru injecție, sunt de interes practic următoarele dispozitive.
Instalația de apă înalt purificată Sharya-500 funcționează folosind principiul purificării cu membrane. Capacitatea sa de alimentare este de 500 l/h, apa rezultata este foarte purificata, fara impuritati mecanice, organice si Nu materie organică. Este utilizat la producerea preparatelor bacteriene imunobiologice și la prepararea soluțiilor injectabile.
Instalația (UVV) include unități de prefiltrare, osmoză inversă și purificare finală.
Unitatea de filtrare este concepută pentru a purifica apa potabilă de la robinet de impuritățile mecanice care măsoară 5 microni și include un filtru schimbător de cationi și două filtre de carbon care funcționează în paralel sau interschimbabil.
Unitatea de osmoză inversă funcționează la o presiune de cel puțin 15 atm. Apa care intră în unitate este împărțită după filtrare în două fluxuri, dintre care unul trece prin membrane de osmoză inversă, iar al doilea flux, care trece de-a lungul suprafeței membranei și care conține o cantitate crescută de săruri (concentrat), este îndepărtat din instalație. . Pentru a asigura funcționarea acestei unități, este necesar ca raportul dintre volumele de apă din alimentare, scurgere și trecere prin membrană să fie de 3: 2: 1, respectiv. Astfel, pentru a obține 1 litru de apă foarte purificată, este necesar să consumați aproximativ 3 litri de apă de la robinet. În același timp, viteza de scurgere este destul de mare, ceea ce elimină influenta negativa polarizare concentrată asupra funcționării instalației.
În unitatea de osmoză inversă, apa este purificată din săruri solubile, impurități organice, suspensii solide și bacterii.
După unitatea de osmoză inversă, apa intră în unitatea finală de purificare, care include schimbul de ioni și ultrafiltrarea. Purificarea apei cu schimb de ioni se realizează folosind filtre conectate în serie - cation și anion, în spatele cărora este instalat un filtru mixt cation-anion, unde sunt îndepărtați cationii și anionii rămași.
Purificarea finală a apei se realizează în două aparate de ultrafiltrare cu fibre goale AP-2.0, destinate separării microimpurităților organice (particule coloidale și macromolecule).Apa pentru injecție obținută prin distilare nu este întotdeauna potrivită pentru producerea de preparate imune și bacteriene. Prin urmare, este adesea nevoie de o purificare suplimentară a apei, care poate fi efectuată folosind instalația Super-Q. Capacitate - 720 l/h, apa se trece printr-un filtru de carbon, unde se elimina materia organica; apoi - printr-un strat mixt de schimbătoare de ioni; după care intră într-un cartuș de filtru bacterian cu dimensiunea porilor de 0,22 nm (0,00022 µm). Apoi, apa curge către modulul de osmoză inversă, de unde sunt îndepărtate substanțele pirogene. Se folosește apa rezultată Pentru prepararea formelor de dozare injectabilă, iar concentratul este folosit ca apă de proces sau retrimis pentru purificare.
Metodele cu membrană pentru producerea apei înalt purificate pentru injecție sunt utilizate pe scară largă în practica mondială și sunt recunoscute ca fezabile din punct de vedere economic și promițătoare.
Apa este viata. Știm cu toții din copilărie că corpul nostru este format aproape în întregime din apă. Bem multă apă pentru a rămâne sănătoși și încercăm întotdeauna să bem doar apă curată și sigură. Dar de ce atunci apa este profund purificată? dăunătoare organismului? Ce s-a întâmplat apa demineralizata si de ce este nevoie?
Apa purificata in profunzime
Demineralizat sau deionizat apa este apa purificata in profunzime, in care continutul de sare este redus. Ceea ce o deosebește de apa distilată este faptul că conține non-electroliți.
Astăzi, există multe modalități de a obține apă deionizată. Pentru diferite necesități este necesară, așadar, apă de epurare mai mult sau mai puțin profundă metode diferite sunt folosite în scopuri diferite.
Evaporare
Esența metodei este că apa contaminată este evaporată. în care impuritățile rămân, A apa pura se condenseaza. Această metodă este foarte consumatoare de energie, dar vă permite și eliminarea impurităților neelectrolitice.
Electroliză
O metodă de purificare a apei sub influența unui câmp electric. Câmpul acționează asupra ionilor liberi dizolvați în apă și îi atrage, iar apa devine mai curată.
Osmoza inversa
Principiul epurării este că apa sub presiune ridicata A trece prin membrană semi-permeabilă, dintre care cei mai mici pori permit trecerea moleculelor de apă, dar rețin impuritățile. Această metodă, în combinație cu celelalte, vă permite să obțineți apă dublu distilată, care este considerată cea mai pură până în prezent.
Domenii de utilizare
Orice apă conține saruri minerale, chiar cumpărăm adesea apă minerală specială cu continut crescut niste saruri.
Dar mai știm că apa dură sau apa cu conținut ridicat de săruri de potasiu și calciu este nepotrivită pentru nevoile casnice. Când este spălat, formează un reziduu care dăunează mașini de spălat, și apare pe ibric sub formă de solz.
Dar dacă pentru viața de zi cu zi trebuie doar să reducem ușor conținutul de sare, atunci pentru farmacologic și Industria alimentară. O astfel de apă este necesară în fabricile petrochimice și uzinele de prelucrare a metalelor.
Un alt grup care utilizează apă demineralizată este automobiliştilor. Ei adaugă apă foarte purificată la antigel. Lichidul de răcire conține apă, dar se poate evapora atunci când vremea se schimbă. Această apă este necesară și pentru funcționarea spălării sticlei.
Doar apa desarata poate fi dielectric, deoarece ionii de sare in solutie sunt capabili sa conduca electricitatea. Aceasta deschide un alt domeniu de utilizare: în scopuri de cercetare. Apa demineralizată și-a găsit aplicația în domeniul energie.
Recent, apa deionizată a devenit mai populară decât apa distilată. Dispozitivele de distilare se uzează mai repede datorită prezenței sărurilor în lichid, în timp ce demineralizarea este mai puțin costisitoare.
Daune din consumul de apă desalinizată
Dacă apa demineralizată este utilă pentru aparate și mașini, efectul asupra oamenilor nu este atât de clar. Apa purificată profund poate elimina sărurile din organism, iar uneori acest lucru este necesar. De exemplu, s-a dovedit influență pozitivă consum moderat de apă demineralizată cu:
- detectarea depozitelor în ficat;
- disfuncție renală;
- Diabet;
- alergii;
- intoxicație și otrăvire.
Pe lângă impuritățile dăunătoare, apa conține și altele utile, dar apa purificată profund este lipsită de orice impurități, așa cum spun adesea medicii: aceasta apă „moartă”..
Unele impurități sunt necesare pentru ca organismul să funcționeze corect, dar apa deionizată nu conține aceste impurități și nu suportă reacții. În plus, o astfel de apă este fără gust, este absolut proaspătă și nu elimină senzația de sete.
Consumul regulat de apă foarte purificată în alimente poate duce la distrugerea membranei mucoase tract gastrointestinal. Experimentele pe șobolani arată acest lucru.
Efectul dăunător asupra procesului de metabolism mineral atunci când se consumă apă desarata a fost clar dovedit. Această apă se spală minerale din fluide biologice. Ce afectează fond hormonalși producția de globule roșii. În același timp, eliberarea de apă din organism crește.
Cu utilizare frecventă este slabă apă minerală concentrația de calciu și magneziu din organism scade. Calciul este un element de bază al multor oase și țesuturi ale corpului, iar magneziul este necesar pentru mai mult de trei sute de procese biologice.
De asemenea, s-a dovedit că prin consumul regulat de apă demineralizată, aportul de metale toxice. Apa „moartă” are proprietăți de protecție slabe.
Scopul acestui articol este de a înțelege termenii: apă osmotică, apa distilata, apă deionizată, apa demineralizataȘi apă bidistilată. Toți acești termeni au în comun trasatura comuna- aceasta este apă purificată profund cu cantitate minima impurităţi. Obținerea apei deionizate(apa purificata in profunzime) este necesara in multe industrii si medicina (producerea de electroliti, microelectronica, galvanoplastie, laboratoare, solutii injectabile, produse farmaceutice etc.).
Apa osmotică
Foarte des se compară apa osmotică cu distilat. De fapt, acest lucru nu este corect. Unul dintre principalele blocuri ale unui distilator modern este osmoza inversa Membranele de osmoză inversă diferă unele de altele prin calitatea filtrării și sunt disponibile în tipuri de joasă presiune (selective scăzute) și de înaltă presiune (selective ridicate). Apa obținută prin osmoză inversă se numește apă osmotică. Nici unul documente de reglementare Nu există apă pentru acest tip. Calitatea filtrării se măsoară, de regulă, cu un conductometru (indică conductivitatea electrică specifică a apei). Selectivitatea membranelor osmotice este de 85-99%. Cunoscând selectivitatea membranei, este posibil să se prezică calitatea apei purificate (filtrat sau permeat de osmoză inversă). Este important de reținut că membranele de osmoză inversă au forma unei site fine, care reține aproape toți ionii de sare și impuritățile organice, dar în același timp permite trecerea moleculelor de apă și a tuturor gazelor dizolvate în apa sursă (deoarece dimensiunea a unei molecule de gaz este mai mică decât a unei molecule de apă). Producția de apă deionizată sau osmotică este adesea necesară în industria băuturilor alcoolice, industria chimica, pentru denitrificarea apei dintr-o fântână (înlăturarea nitraților), pentru îndepărtarea borului etc.
Apă distilată și distilatoare
Este o parere gresita ca apa distilata este cel mai chimic apă curată. Apa distilată este apa care este aproape complet purificată din săruri minerale, organice și alte impurități dizolvate în ea. Echipamentul folosit pentru a obține o astfel de apă se numește distilator (aquadistiller). Inima unui distilator modern este o membrană de osmoză inversă. De regulă, pentru a obține apă distilată (distilat), apa osmotică este supusă unei epurări suplimentare printr-o metodă sau alta (a doua cascadă de membrane osmotice, schimb ionic, electrodeionizare etc.), precum și Atentie speciala elemente pregătire prealabilă apă (reglarea valorii pH-ului, ultrafiltrare etc.). Pentru a obține un metru cub de apă distilată folosind metoda membranei, aveți nevoie de 2-4 kW de putere electrică, în funcție de productivitatea necesară.
Calitatea distilatului este reglementată specificatii tehnice GOST 6709-72 „Apă distilată”. Cel mai important indicator al calității apei distilate este Conductibilitatea electrică a apei distilate.
| Indicatori ai apei distilate: 1. Concentrarea în masă reziduu după evaporare, mg/l 2. Concentrația în masă a amoniacului și a sărurilor de amoniu (NH4), mg/l 3. Concentrația în masă a nitraților (NO3, mg/l 4. Concentrația în masă a sulfaților (SO4), mg/l 5. Concentrația în masă a clorurilor (Cl), mg/l 6. Concentrația în masă a aluminiului (Al), mg/l 7. Concentrația în masă a fierului (Fe), mg/l 8. Concentrația în masă a calciului (Ca), mg/l 9. Concentrația masică de cupru (Cu), mg/l 10. Concentrația în masă a plumbului (Pb), % 11. Concentrația în masă a zincului (Zn), mg/l 12. Indicator de pH al apei 13. Concentrația în masă a substanțelor care reduc KMnO 4, mg/l 14. Specific conductivitate electrică la 20 °C (conductivitate electrică), S/m |
Normal, nu mai mult 5 0,02 0,2 0,5 0,02 0,05 0,05 0,8 0,02 0,05 0,2 5,4 - 6,6 0,08 5.10 -4 |
Notă: Când căutați apă distilată în motoare de căutare World Wide Web este adesea permis erori gramaticale « apa distilata», « apa distilata" sau " apa distilata»
Apa demineralizata si deionizata
Apa demineralizata ( apă deionizată) - apa care indeplineste toate cerintele pentru apa distilata, cu exceptia continutului de substante organice oxidate de permanganat de potasiu KMnO4. Produs prin osmoză inversă sau schimb ionic.
Notă: Când căutați apă demineralizată sau deionizată pe motoarele de căutare World Wide Web, există adesea erori gramaticale " apa demineralizata" sau " apă deionizată»
Apă dublu distilată și cu rezistență ridicată
Judecând după standardele GOST de mai sus, apa distilată nu este pură din punct de vedere chimic. Apa dublu distilată (bidistilat) este aproape de apa pură din punct de vedere chimic. Un dublu distilator modern constă din mai multe etape de filtrare: ultrafiltrare, osmoză în două etape, schimb ionic (filtre cu acțiune mixtă FSD), electrodeionizare EDI etc.). Apa bi-distilată este adesea numită „ apă de înaltă rezistență" Se crede că cea mai pură apă are rezistivitate 16-18 MOhm x cm Obținerea apei demineralizate de această calitate este o sarcină care necesită proiectanți înalt calificați ai complexului de desalinizare. Compania noastră produce instalații pentru producerea apei de înaltă puritate de orice capacitate folosind tehnologii unice de economisire a resurselor și financiare.
Apa demineralizată este un lichid care conține aproape toate tipurile de săruri. Cel mai adesea este folosit pentru a asigura o funcționare eficientă și normală diverse instalatiiși sisteme.
Orice apă, indiferent de originea sursei sale - de suprafață sau subterană - conține impurități minerale.
Pentru unii procese tehnologice, care sunt folosite în tipuri variate producție, este necesară apă demineralizată.
Ce este și ce reprezintă? Se obține ca urmare a demineralizării, a cărei esență este îndepărtarea sărurilor de magneziu și calciu.
Apa demineralizata in În ultima vreme din ce în ce mai folosit în loc de distilat. Acest lucru se explică prin faptul că distilatoarele electrice sunt supuse unor defecțiuni frecvente. Un numar mare de sărurile din lichidul inițial duce la formarea de calcar pe pereții evaporatorului, ceea ce înrăutățește semnificativ calitatea apei.
Pentru a desarati apa, folositi diferite dispozitive. Esența muncii lor este neutralizarea sărurilor care trec prin rășini schimbătoare de ioni. Partea principală a oricărui dispozitiv de acest tip sunt coloanele, în interiorul cărora există schimbătoare de anioni și schimbătoare de cationi.
Activitatea acestuia din urmă depinde de prezența grupărilor sulfonice sau carboxil, care pot schimba ioni de H+ cu ioni de metale alcalino-pământoase și alcaline. În ceea ce privește schimbătoarele de anioni, aceștia primesc anioni în schimbul grupărilor hidroxil OH. Designul unităților are rezervoare speciale pentru soluții acide și alcaline, precum și apă distilată.
Tipuri de demineralizare
Rezultatul utilizării apei dure este de foarte multe ori calcar, care poate fi găsit pe suprafața elementelor de încălzire, și calcar în locurile de contact direct. Acest lucru duce la faptul că instalațiile sanitare se uzează foarte repede, iar conductele, încălzitoarele de apă și piesele lor sunt deteriorate. timp scurt cădea în paragină. Următoarele metode pot fi utilizate pentru desalinizarea apei:
- Evaporarea apei, după care se concentrează aburul. Această tehnologie este considerată destul de consumatoare de energie. În plus, în timpul funcționării evaporatorului are loc formarea de calcar.
- Esența electrodializei este capacitatea de a mișca ionii în apă sub influența tensiunii create de un câmp electric. În acest caz, anionii sau cationii trec prin membranele ion-selective. În plus, în spațiul pe care aceste membrane îl limitează, concentrația de săruri scade.
- Pentru purificarea profesională, se consideră de preferat utilizarea osmozei inverse. Anterior, desalinizarea a fost efectuată prin această metodă apa de mare. În combinație cu schimbul de ioni și filtrarea, această metodă crește foarte mult posibilitățile de purificare a apei. Esența procesului este că, folosind o membrană semi-permeabilă cu peliculă subțire, cu pori minusculi, ale căror dimensiuni sunt aproape aceleași cu cele ale unei molecule de apă, lichidul este presurizat, precum și dioxid de carbon iar hidrogen se scurge înăuntru. În acest caz, impuritățile care rămân pe membrană intră în drenaj.
Domeniul de utilizare al apei demineralizate
Astăzi, apa desarata profund și-a găsit aplicația largă. Foarte des a început să fie folosit în căldură și electricitate. De asemenea, apa complet demineralizata este folosita constant de intreprinderile de prelucrare a metalelor.
Multe asociații industriale de petrol și gaze își desfășoară activitățile exclusiv folosind apă, care anterior este supusă desalinizării. Purificarea apei în adâncime din săruri se realizează și în scopuri medicale, în industria farmaceutică și alimentară: este folosită pentru a produce diverse medicamentele, apa de injectare, bauturi nealcooliceși multe produse de calitate nutriție.
Duritatea apei și demineralizarea: Video
Apa demineralizata, formula – H20 (m = 18 g/mol) – cel mai simplu compus stabil de hidrogen cu oxigen, un lichid inodor, insipid si incolor. Unii parametri care caracterizează proprietățile apei la presiune atmosferică:
Punct de fierbere, °С.100
Punct de topire, °С,0
Temperatura critică, °С.374,15
Presiune critică, MPa 22,06
Densitatea lichidului la 20ºС, g/cm3 0,998
Conductivitate termică, MW/(m K):
lichide la 273 K.561
lichid la 318 K.645
constanta dielectrica:
lichid la 25°C.78.3
Indicele de refracție:
lichid la 20°C.1.3333
abur la 0°C și 0,1 MPa 1,000252
Coeficientul de temperatură al expansiunii volumetrice, °C:
lichide la 0ºС –3,4 10–5
lichide la 10°С 9 10–5
lichide la 20°С 2,0 10–5
Topirea gheții la presiunea atmosferică este însoțită de o scădere a volumului cu 9%. Coeficientul de temperatură al expansiunii volumetrice a gheții și a apei lichide este negativ la temperaturi sub –210°C și, respectiv, 3,98°C. Capacitatea termică Cp° în timpul topirii aproape se dublează și în intervalul 0 – 100°C este aproape independentă de temperatură (există un minim la o temperatură de 35°C). Compresibilitatea izotermă minimă de 144,9 10–11 Pa–1, observată la 46°C, este destul de clar exprimată. La presiuni joase si temperaturi de pana la 30°C, vascozitatea apei scade odata cu cresterea presiunii. Înalt constanta dielectrică iar momentul dipol al apei determină buna sa capacitate de dizolvare în raport cu substanțele polare și ionice.
Proprietăți chimice:
În condiții normale, până la jumătate din clorul dizolvat în acesta interacționează cu apa și mult mai puțin decât cantitatea de brom și iod. La temperaturi ridicate, clorul și bromul descompun apa pentru a produce hidrogen și oxigen. Când vaporii de apă pătrund prin cărbunele fierbinte, se descompune și se formează așa-numitul gaz de apă:
H2O + C CO + H2
La temperaturi ridicate în prezența unui catalizator, apa reacționează cu CO, CH4 și alte hidrocarburi, de exemplu:
H2O + CH4CO + 3H2 (catalizator Ni sau Co)
Aceste reacții sunt folosite pentru productie industriala hidrogen. Fosforul, atunci când este încălzit cu apă sub presiune în prezența unui catalizator, este oxidat în acid metafosforic.
Apa reacționează cu multe metale pentru a forma hidrogen și hidroxidul corespunzător, cu metale alcaline și alcalino-pământoase (cu excepția magneziului). Această reacție are loc deja la temperatura camerei:
2Na + 2H2O2NaOH + H2
Caracteristicile cobaltului
Cobalt (lat. Cobaltum), Co. Numele metalului provine de la germanul Kobold - brownie, gnome. Compușii de cobalt erau cunoscuți și utilizați în antichitate. S-a egiptean...
Clasificarea și relația substanțelor anorganice
Clasificarea substanțelor anorganice se bazează pe compoziția chimică - cea mai simplă și mai constantă caracteristică în timp. Compoziție chimică substanțele arată ce elemente sunt prezente în...
Marcasit
Numele provine de la arabă „marcasitae”, pe care alchimiștii o foloseau pentru a desemna compușii sulfului, inclusiv pirita. Un alt nume este „pirită radiantă”. Numit spectropirit pentru...
