Можно ли использовать дистиллированную воду вместо деминерализованной. Получение деминерализованной воды. Выводы о дистиллированной воде

В первой части статьи о воде я расскажу о том, какую воду лучше всего пить, чтобы быть здоровым, и чем опасна «фильтрованная», талая, «структурированная» и кипяченная вода.

Деминерализованная, из фильтров обратного осмоса

Водолюбивые гуру нынче пичкают своих последователей беспочвенными фантазиями о том, что питие деминерализованной воды из домашних фильтров обратного осмоса – главное дело для «детоксикации», «растворения шлаков» и т.п. Некоторые, особо ретивые, безумцы даже рекомендуют голодание на дистиллированной (то есть полностью лишенной всяких минеральных солей) воде.

Научные же исследования при этом показывают, что использование, воды без достаточного количества минеральных солей - весьма опасно! Подробнее о том, каким должен быть уровень минерализации для наибольшего здоровья вы узнаете из второй части водоносной статьи.

Деминерализованная (обессоленная вода) - это вода, лишенная минералов. Она именуется таковой, если содержание растворимых солей (общая минерализация) - менее 50 мг/л.

В природе такая вода потребителям на водопое достается не так часто: это – дождевая или «талая», то есть – вода, упавшая с небес или получаемая при растапливании льда, если они не имели еще достаточного контакта с грунтом (откуда они довольно быстро получают существенное количество минеральных солей).

Такая природная вода без солей по своим качествам и влиянию на организм почти аналогична дистиллированной, и воде из так называемых «бытовых фильтров обратного осмоса», которые удаляют из воды вообще все минеральные соли. Те же свойства имеет дистиллированная вода и «талая» - то есть та, которую мы получим, если заморозим ее, а затем - растопим лед.

Лучше нор могут быть только горы

Наблюдение специалистов Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) за альпинистами, которые долгое время потребляли в основном талую воду из ледников, очень бедную минералами, показали возникновение «острых проблем со здоровьем», которые часто связывают с так называемой «высокогорной болезнью».

На ранних стадиях «высокогорной болезни» симптомы могут включать усталость, головные боли, слабость, а также мышечные спазмы и даже - нарушения сердечного ритма. На поздних - еще хуже, пугать не стану.

Употребление существенных количеств деминерализованной воды спортсменами после интенсивной и продолжительной физической активности также иногда вызывало острые симптомы нейрологического расстройства - такие как бред или удар. Это показывает, что при употреблении деминерализованной происходит нарушение прохождения нервных импульсов и нормальной работы головного мозга.

Внутри меня - водица, ну, что с таким водиться?

Водица булькает не только внутри водяных, но и у каждого из нас с вами.

Вода в организме человека всегда содержит вполне определенные концентрации разных минеральных солей (их еще называют электролитами), содержание которых очень четко контролируется организмом.

Эта определенная концентрация минеральных солей нужна для протекания электрических сигналов в мозге и нервах и для обеспечения нормального внутреннего давления в клетках тканей.

Если мы пьем воду, лишенную минеральных солей, то для того, чтобы ее усвоить, нашему кишечнику нужно сначала добавить в нее электролиты, а получить он их может, только вытянув из резервных запасов организма. Это приводит к истощению этих резервных запасов, отекам, неправильному перераспределению воды в теле, что может нарушить работу жизненно важных органов.

«Растворение шлаков» и «выведение токсинов» происходит по совершенно другим законам.

Употребление деминерализованной воды любого вида, как вы уже поняли, нарушает нормальный солевой баланс организма и портит здоровье. А что же со шлаками?

Чтобы обратить вспять накопление КАМНЕЙ В ПОЧКАХ, или ПОДАГРУ, к примеру, необходимо, не дистиллированной водой накачиваться, а стабилизировать кислотно-щелочной баланс организма и уменьшить образование мочевой кислоты и связывание щавелевой.

Это делается увеличением количества овощей и зелени, приведением потребления фруктов (как содержащих большое количество фруктозы продуктов) и сладостей – к здоровому минимуму. Нужно привести к здоровому оптимуму потребление белка (не столь важно – растительного или животного), и сделать еще некоторые важные изменения в рационе.

Именно этим детоксикационым премудростям я и обучаю на моем Курсе Похудения и Здоровья .

Жесткая вода для мягкого сердца

В ноябре 2003 года ВОЗ даже провела специальную конференцию в Риме по проблемам связи частоты возникновения сердечно-сосудистых заболеваний и наличие минералов в воде.

Обобщение результатов более 80 исследований на эту тему показывают, что в странах с более высокой минерализацией питьевой воды ниже риски получить болезни сердечно-сосудистой системы.

То же показывают обобщенные результаты исследований за 50 лет: чем выше (до разумных пределов) жесткость воды, тем ниже смертность от сердечно-сосудистых заболеваний.

Еще аргументы и факты:

При отваривании овощей в деминерализованной воде они теряли до 60% больше кальция и магния, чем в обычной. Меди в такой воде теряется на 68%, марганца - на 80%, кобальта - на 86% больше, и так далее по списку полезностей!

А вот количество тяжелых металлов в «обессоленной» воде часто выше нормы. В США в 1993-94 годах даже были зарегистрированы случаи тяжелого отравления детей, которые употребляли деминерализованную воду. Дело в том, что из-за отсутствия солей, такая вода куда активнее растворяет и абсорбирует тяжелые металлы, проходя по трубам или – при хранении в металлических емкостях.

Такая вся очищенная и такая бутилированная вся…

Деминерализованная в установках обратного осмоса или дистиллированная вода не особо на вкус. Дабы хоть как-то уменьшить этот недостаток, некоторые производители фильтров обратного осмоса ставят специальные устройства, которые добавляют в эту воду какие-то соли. Какие - вопрос. Понятное дело, что всю широкую гамму природных микро- и макроминералов они вам не добавят. Да и узкую – тоже!

Добавка 3-5 основных минералов, правда, сможет хоть как-то обезопасить получаемый «продукт» с точки зрения деминерализации и чуток улучшить его вкус. Если вы читаете на этикетке «очищенная водопроводная», или просто - «очищенная», то вы 100% имеете обычную воду, пропущенную через фильтр (то есть – деминерализованную), к которой затем добавили каких-то солей.

Лучше всего покупать артезианскую воду из глубоких скважин. О том, какой уровень минерализации самый здоровый, вы узнаете из второй части статьи.

Такую воду фильтруют, обрабатывают иногда озоном или ультрафиолетом, чтобы убить бактерий, и разливают в бутылки.

Уголек

Вода из фильтров, в которых используется активированный уголь, чуток другая, чем деминерализованная - в ней чуть больше минеральных солей остается. Для ее получения используются всякого рода кувшины с фильтрами и насадки, надеваемые на кран. Принцип работы тот же, что и у противогаза. Поначалу пока фильтр новый, из воды удаляется хлор, часть растворенной ядовитой хлорорганики, бактерии и часть минеральных солей. Однако, уже через несколько дней уголь насыщается всякой пакостью. Из-за этого он начинает гораздо хуже поглощать хлор и минеральные соли, а в самом фильтре начинают развиваться болезнетворные бактерии.

Так что если уж совсем нет возможности покупать или привозить воду артезианскую - пейте воду из угольного фильтра, пока фильтр новый. Чаще меняйте фильтры, а когда фильтр используется долго, то лучше воду прокипятить - меньше будет бактерий.

«Структурированная» вода

Мне сложно что-то сказать о ней… хорошего. Теперь в научной среде эту тему обходят молчанием, которое иначе, как презрительным, не назовешь. Еще несколько десятилетий назад официальная наука и медицина активно исследовала «структурированную» воду и не нашла в теме «структурированности» ничего, достойного внимания.

На самом деле научных доказательств того, что употребление «структурированой, то есть - замороженно-размороженно-омагниченной воды приносит хоть какую-то пользу здоровью, увы, нет.

Из научных лабораторий идея «структурирования воды» перекочевала в различные направления нетрадиционной медицины и диетологии. И они и доныне придают этой теме очень большое значение и пишут об «энергетической составляющей», природно-структурированной воде и т.п.

Увы, но весь процесс «структурирования» приводит к удалению нужных для здоровья солей жесткости: ведь он предполагает замораживание, при котором кальциевые и магниевые соли выпадают в осадок. Соответственно, структурированная вода имеет все недостатки деминерализованной, а вот достоинств «структурирования» наука как-то не нашла, хоть и очень искала.

Кипяченая

Хотя и с кипяченой все тоже не хорошо… До сих пор вздрагиваю, вспоминая этот мерзкий вкус кипяченой воды из графинов советского времени… По сути это - почти та же деминерализованная вода: кипячение переводит «соли жесткости» (кальций и магний) из растворимой формы в осадок (накипь). Остальные соли в основном остаются. Но в целом кипяченая вода - тоже изрядно деминерализована (чуть не написал - деморализована).

Во второй части статьи о воде я расскажу о том, какую воду лучше всего пить, чтобы быть здоровым, к каким болезням приводит употребление низко- и высокоминерализованной и газированной воды и сколько воды следует пить.

«Фильтрованная» и реминерализованная вода разрушает ваше здоровье: это вода из фильтров обратного осмоса, дистиллированная, талая, дождевая. Пропаганда ее употребления с целью детоксикации организма и выведения отложений солей - чистой воды безответственный или намеренный обман.
«Структурированная» и просто - кипяченная вода не многим лучше «фильтрованной».
Наиболее полезна - минеральная артезианская вода из глубоких скважин или родниковая, которая не была очищена.

Источники вдохновения:

Ingegerd Rosborg «Drinking Water Minerals and Mineral Balance: Importance, Health Significance, Safety Precautions»
Ctrl+Enter .

Природная вода всегда содержит различные примеси, от характера и концентрации которых зависит ее пригодность для тех или иных целей.

Питьевая вода, подаваемая централизованными хозяйственно-питьевыми системами водоснабжения и водопроводами, по ГОСТ 2874-73, может иметь общую жесткость до 10,0 мг-экв/л, а сухой остаток до 1500 мг/л.

Естественно, что подобная вода непригодна для приготовления титрованных растворов, для выполнения различных исследований в водной среде, для многих препаративных работ, связанных с применением водных растворов, для ополаскивания лабораторной посуды после мытья и т. п.

Дистиллированная вода

Метод деминерализации воды дистилляцией (перегонкой) основан на разности давлений паров воды и растворенных в ней солей. При не очень высокой температуре можно принять, что соли практически нелетучи и деминерализованная вода может быть получена испарением воды и последующей конденсацией ее паров. Этот конденсат принято называть дистиллированной водой.

Вода, очищенная методом дистилляции в перегонных аппаратах, используется в химических лабораториях в количествах больших, чем другие вещества.

По ГОСТ 6709-72, вода дистиллированная - прозрачная, бесцветная жидкость, не имеющая запаха, с pH = 5,44-6,6 и содержанием сухого остатка не более 5 мг/л.

По Государственной фармакопее, сухой остаток в дистиллированной воде не должен превышать 1,0 мг/л, а pH = 5,0 4-6,8. Вообще требования к чистоте дистиллированной воды по Государственной фармакопее выше, чем по ГОСТ 6709-72. Так, фармакопея допускает содержание растворенного аммиака не более 0,00002%, ГОСТ не более 0,00005%.

Дистиллированная вода не должна содержать восстанавливающих веществ (органические вещества и восстановители неорганической природы).

Наиболее четкий показатель чистоты воды - ее электропроводимость. По литературным данным, удельная электрическая проводимость идеально чистой воды при 18°С равна 4,4*10 в минус 10 См*м-1,

При небольшой потребности в дистиллированной воде перегонку воды молено осуществить при атмосферном давлении в обычных установках из стекла.

Однократно перегнанная вода обычно загрязнена СO2, NH3 и органическими веществами. Если требуется вода с очень низкой проводимостью, то необходимо полностью удалить СO2. Для этого через воду при 80-90 °С в течение 20-30 ч пропускают сильную струю очищенного от СO2 воздуха и затем воду перегоняют при очень медленном токе воздуха.

Для этой цели рекомендуется применять сжатый воздух из баллона или засасывать его извне, поскольку в химической лаборатории он весьма загрязнен. Воздух до подачи в воду пропускают сначала через промывную склянку с конц. H2SO4, затем через две промывные склянки с конц. КОН и, наконец, через склянку с дистиллированной водой. При этом следует избегать применения длинных резиновых трубок.

Большую часть СO2 и органических веществ можно удалить, если к 1 л перегоняемой воды добавлять около 3 г NaOH и 0,5 г KMnO4 и отбрасывать некоторое количество конденсата в начале перегонки. Кубовый остаток должен составлять не менее 10-15% загрузки. Если конденсат подвергнуть вторичной перегонке с добавлением 3 г KHSO4, 5 мл 20% Н3РО4 и 0,1-0,2 г KMnO4 на литр, то это гарантирует полное удаление NH3 и органических загрязнений.

Продолжительное хранение дистиллированной воды в стеклянной посуде всегда приводит к ее загрязнению продуктами выщелачивания стекла. Поэтому дистиллированную воду долго хранить нельзя.

Металлические дистилляторы

Дистилляторы с электронагревом. На рис. 59 изображен дистиллятор Д-4 (модель 737). Производительность 4 ±0,3 л/ч, потребляемая мощность 3,6 кВт, расход охлаждающей воды до 160 л/ч. Масса аппарата без воды 13,5 кг.

В камере испарения 1 вода нагревается электронагревателями 3 до кипения. Образующийся пар через патрубок 5 поступает в конденсационную камеру 7, вмонтированную в камеру 6, через которую непрерывно протекает водопроводная вода. Из конденсатора 8 дистиллят вытекает через ниппель 13.

В начале работы водопроводная вода, непрерывно поступающая через ниппель 12, заполняет водяную камеру 6 и по сливной трубке 9 через уравнитель 11 заполняет камеру испарения до установленного уровня.

В дальнейшем, по мере выкипания, вода будет поступать в камеру испарения только частично; основная же часть, проходя через конденсатор, точнее через его водяную камеру 6, будет сливаться по сливной трубке в уравнитель и далее через ниппель 10 в канализацию. Вытекающая горячая вода может быть использована для хозяйственных нужд.

Аппарат снабжен датчиком уровня 4, предохраняющим электронагреватели от перегорания в случае понижения уровня воды ниже допустимого.

Избыток пара из камеры испарения выходит через трубку, вмонтированную в стенку конденсатора.

Аппарат устанавливают на ровной горизонтальной поверхности и посредством болта заземления 14 присоединяют к общему контуру заземления, к которому также присоединяют электрощит.

При первоначальном пуске аппарата пользоваться дистиллированной водой по прямому назначению можно только после 48-часовой работы аппарата.

Периодически необходимо механически очищать от накипи электронагреватели и поплавок датчика уровня.

Аналогично устроен дистиллятор Д-25 (модель 784), производительность которого 25 ±1,5 л/ч, потребляемая мощность 18 кВт.

В этом аппарате девять электронагревателей - три группы по три нагревателя. Для нормальной и длительной работы аппарата достаточно, чтобы одновременно включались шесть нагревателей. Но для этого требуется периодически, в зависимости от жесткости питающей воды, производить механическую очистку от накипи трубки, по которой вода поступает в камеру испарения.

При первоначальном пуске дистиллятора Д-25 пользоваться дистиллированной водой по прямому назначению рекомендуется после 8-10 ч работы аппарата.

Значительный интерес представляет аппарат для получения апирогенной воды для инъекций А-10 (рис. 60). Производительность 10 ±0,5 л/ч, потребляемая мощность 7,8 кВт, расход охлаждающей воды 100-180 л/ч.

В этом аппарате в камеру испарения вместе с перегоняемой водой поступают реагенты для ее умягчения (алюмокалиевые квасцы Al2(SO4)3-K2SO4-24H2O) и для удаления NH3 и органических загрязнений (KMnO4 и Na2HPO4).

Раствор квасцов заливают в один стеклянный сосуд дозирующего устройства, а растворы KMnO4 и Na2HPO4 - в другой - из расчета на 1 л апирогенной воды квасцов 0,228 г, KMnO4 0,152 г, Na2НРO4 0,228 г.

При первоначальном пуске или при пуске аппарата после длительной консервации использовать получаемую апирогенную воду для лабораторных нужд можно только через 48 ч работы аппарата.

Перед эксплуатацией металлических дистилляторов с электронагревом следует проверить правильность включения всех проводов и наличие заземления. Категорически запрещается включать эти аппараты в электросеть, не заземлив. При любой неисправности дистилляторы должны быть отключены от сети.

Качество дистиллированной воды в известной степени зависит от длительности работы аппарата. Так, при пользовании старыми дистилляторами в воде могут содержаться хлорид-ионы.

Приемники должны быть из нейтрального стекла и, во избежание попадания СO2, соединены с атмосферой через хлоркальциевые трубки, наполненные гранулами натронной извести (смесь NaOH и Са(ОН)2).

Огневой дистиллятор. Дистиллятор ДТ-10 со встроенной топкой рассчитан на эксплуатацию в условиях отсутствия водопровода и электроэнергии и позволяет за 1 ч получать до 10 л дистиллированной воды. Представляет собой цилиндрической формы конструкцию из нержавеющей стали высотой около 1200 мм, смонтированную на основании длиной 670 мм и шириной 540 мм.

Дистиллятор состоит из встроенной топки с топочной фурнитурой, камеры испарения на 7,5 л, камеры охлаждения на 50 л и сборника дистиллированной воды на 40 л.

Вода в камеры испарения и охлаждения заливается вручную. По мере расхода воды в камере испарения она автоматически пополняется из камеры охлаждения.

Получение бидистиллята

Однократно перегнанная вода в металлических дистилляторах всегда содержит небольшие количества посторонних веществ. Для особо точных работ пользуются повторно перегнанной водой - бидистиллятом. Промышленность серийно выпускает аппараты для бидистилляции воды БД-2 и БД-4 производительностью 1,5-2,0 и 4-5 л/ч соответственно.

Первичная перегонка происходит в первой секции аппарата (рис. 61). В полученный дистиллят добавляют KMnO4 для разрушения органических примесей и переводят его во вторую колбу, где происходит вторичная перегонка, и бидистиллят собирают в приемную колбу. Нагревание осуществляется с помощью электрических нагревателей; стеклянные водяные холодильники охлаждаются водопроводной водой. Все стеклянные детали изготовляются из стекла пирекс.

Определение качественных показателей дистиллированной воды

Определение pH. Это испытание производят потенциометрическим методом со стеклянным электродом или - при отсутствии рН-метра - колориметрическим методом.

Пользуясь штативом для колориметрирования (штатив для пробирок, снабженный экраном), в четыре занумерованные одинаковые пробирки диаметром около 20 мм и вместимостью 25-30 мл, чистые, сухие, из бесцветного стекла помещают: в пробирки № 1 и 2 - по 10 мл испытуемой воды, в пробирку № 3 - 10 мл буферной смеси, отвечающей pH = 5,4, а в № 4 - 10 мл буферной смеси, отвечающей pH = 6,6. Затем в пробирки № 1 и 3 прибавляют по 0,1 мл 0,04% водноспиртового раствора метилового красного и перемешивают. В пробирки № 2 и 4 прибавляют по 0,1 мл 0,04% водноспиртового раствора бромтимолового синего и перемешивают. Воду считают соответствующей стандарту, если содержимое пробирки № 1 не краснее содержимого пробирки № 3 (pH = 5,4), а содержимое пробирки № 2 не синее содержимого пробирки № 4 (pH = 6,6).

Определение сухого остатка. В предварительно прокаленной и взвешенной платиновой чашке выпаривают на водяной бане досуха 500 мл испытуемой воды. Воду прибавляют в чашку порциями по мере испарения, а чашку защищают от загрязнения предохранительным колпачком. Затем чашку с сухим остатком выдерживают 1 ч в сушильном шкафу при 105-110 °С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают на аналитических весах.

Воду считают соответствующей ГОСТ 6709-72, если масса сухого остатка будет не более 2,5 мг.

Определения содержания аммиака и аммонийных солей. В одну пробирку с притертой стеклянной пробкой вместимостью около 25 мл наливают 10 мл испытуемой воды, а в другую - 10 мл эталонного раствора, приготовленного следующим образом: 200 мл дистиллированной воды помещают в коническую колбу на 250-300 мл, прибавляют 3 мл 10% раствора NaOH и кипятят 30 мин, после чего раствор охлаждают. В пробирку с эталонным раствором прибавляют 0,5 мл раствора, содержащего 0,0005 мг NH4+. Затем в обе пробирки одновременно прибавляют по 1 мл реактива на аммиак (см. приложение 2) и перемешивают. Воду считают соответствующей стандарту, если наблюдаемая через 10 мин окраска содержимого пробирки будет не интенсивнее окраски эталонного раствора. Сравнение окраски производят по оси пробирок на белом фоне.

Проба на восстанавливающие вещества. 100 мл испытуемой воды доводят до кипения, прибавляют 1 мл 0,01 н. раствора KMnO4 и 2 мл разбавленной (1:5) H2SO4 и кипятят 10 мин. Розовая окраска испытуемой воды должна при этом сохраняться.

Деминерализация пресной воды ионообменным методом

При деионизации воды последовательно осуществляются процессы Н+ катионирования и ОН- анионирования, т. е. замещения содержащихся в воде катионов на ионы Н+ и анионов на ионы ОН-. Взаимодействуя друг с другом, ионы Н+ и ОН- образуют молекулу H2O.

Метод деионизации позволяет получать воду с более низким содержанием солей, чем обычная дистилляция, но при этом не удаляются неэлектролиты (органические загрязнения).

Выбор между дистилляцией и деионизацией зависит от жесткости исходной воды и расходов, связанных с ее очисткой. В отличие от дистилляции воды, при деионизации расход энергии пропорционален содержанию солей в очищаемой воде. Поэтому при высокой концентрации солей в исходной воде целесообразно вначале применять метод дистилляции, а затем доочистку осуществить деионизацией.

Иониты - твердые, практически нерастворимые в воде и органических растворителях вещества минерального или органического происхождения, природные и синтетические. Для целей деминерализации воды практическое значение имеют синтетические полимерные иониты - ионообменные смолы, отличающиеся высокой поглотительной способностью, механической прочностью и химической устойчивостью.

Деминерализацию воды можно осуществлять последовательным пропусканием водопроводной воды через колонку катионита в Н+ форме, затем через колонку анионита в ОН- форме. Фильтрат с катионита содержит при этом кислоты, соответствующие солям в исходной воде. Полнота удаления этих кислот анионитами зависит от их основности. Сильноосновные аниониты удаляют все кислоты почти полностью, слабоосновные не удаляют таких слабых кислот, как угольная, кремневая и борная.

Если эти кислотные группы допустимы в деминерализованной воде или их соли отсутствуют в исходной воде, то лучше применять слабоосновные аниониты, так как их последующая регенерация легче и дешевле, чем регенерация сильноосновных анионитов.

Для деминерализации воды в лабораторных условиях часто применяют катиониты марок КУ-1, КУ-2, КУ-2-8чС и аниониты марок ЭДЭ-10П, АН-1 и др. Иониты, поставляемые в сухом виде, измельчают и отсеивают зерна размером 0,2-0,4 мм при помощи набора сит. Затем их промывают дистиллированной водой декантацией, пока промывные воды не станут совершенно прозрачны. После этого иониты переносят в стеклянные колонки различных конструкций.

На рис. 62 изображена малогабаритная колонка для деминерализации воды. В нижнюю часть колонки помещают стеклянные бусы и поверх них стеклянную вату. Чтобы между зернами ионитов не попали пузырьки воздуха, колонку заполняют смесью ионита с водой. Воду по мере ее накопления спускают, но не ниже уровня ионита. Сверху иониты покрывают слоем стеклянной ваты и бусами и оставляют под слоем воды на 12-24 ч. Спустив воду с катионита, колонку заполняют 2 н. раствором HCl, оставляют на 12-24 ч, спускают HCl и катионит промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по метиловому оранжевому. Катионит, переведенный в Н+ форму, сохраняют под слоем воды. Аналогично переводят анионит в ОН- форму, выдерживая его в колонке после набухания в 1 н. растворе NaOH. Промывку анионита дистиллированной водой проводят до нейтральной реакции по фенолфталеину.

Деминерализация относительно больших объемов воды с раздельным применением ионитных фильтров может быть осуществлена в более крупной установке. Материалом для двух колонок высотой 700 и диаметром 50 мм может служить стекло, кварц, прозрачный пластик. В колонки помещают по 550 г подготовленного ионита: в одну - катионит в Н+ форме, в другую анионит - в ОН- форме. Водопроводная вода со скоростью 400-450 мл/мин поступает в колонку с катионитом, а затем проходит через колонку с анионитом.

Поскольку иониты постепенно насыщаются, необходимо контролировать работу установки. В первых порциях фильтрата, прошедшего через катионит, определяют кислотность титрованием щелочью по фенолфталеину. После того, как через установку пропустят около 100 л воды, или она проработает непрерывно 3,5 ч, следует взять вновь пробу воды из катионитной колонки и определить кислотность фильтрата. Если наблюдается резкое уменьшение кислотности, пропускание воды следует прекратить и провести регенерацию ионитов.

Катионит высыпают из колонки в большую банку с 5% раствором HCl и оставляют на ночь. Затем кислоту сливают, катионит переносят на воронку Бюхнера и промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на ион Cl- с AgNO3. Промытый катионит снова вводят в колонку.

Анионит регенерируют 5% раствором NaOH, промывают водой до отрицательной реакции по фенолфталеину, после чего вновь заполняют им колонку.

В настоящее время деминерализацию воды большей частью осуществляют методом смешанного слоя. Исходную воду пропускают через смесь катионита в Н+ форме и сильно- или слабоосновного анионита в ОН- форме. Этот метод обеспечивает получение воды высокой степени чистоты, но последующая регенерация ионитов требует больших затрат труда.

Для деионизации воды с применением смешанных ионитных фильтров смесь катионита КУ-2-8чС и анионита ЭДЭ-10П в объемном соотношении 1,25:1 загружают в колонку диаметром 50 мм и высотой 600-700 мм. В качестве материала для колонки предпочтителен плексиглас, а для подводящей и сточной трубок - полиэтилен.

Один килограмм смеси ионита может очистить до 1000 л однократно перегнанной воды.

Регенерацию отработанных смешанных ионитов производят раздельно. Смесь ионитов из колонки переносят на воронку Бюхнера и отсасывают до получения воздушно-сухой массы. Затем иониты помещают в делительную воронку такой вместимости, чтобы смесь ионитов занимала 1/4 ее объема. После этого в воронку добавляют до 3/4 объема 30% раствор NaOH и энергично перемешивают. При этом смесь ионитов благодаря их разной плотности (катионит 1,1, анионит 1,4) разделяется на слои. После этого катионит и анионит отмывают водой и регенерируют как указано выше.

В лабораториях, где потребность в глубоко обессоленной воде превышает 500-600 л/сутки, может быть использован серийно выпускаемый аппарат Ц 1913. Расчетная производительность 200 л/ч. Пропускная способность деионизатора за межрегенерационный период 4000 л. Масса комплекта 275 кг.

Деминерализатор снабжен системой автоматического отключения подачи водопроводной воды при понижении ее электрического сопротивления ниже допустимого значения и поплавковыми клапанами, позволяющими автоматически удалять воздух из колонок. Регенерация ионообменных смол производится путем обработки их непосредственно в колонках раствором NaOH или HCl.

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.

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:

Выпаривание воды, после которого осуществляется концентрация пара. Эта технология считается достаточно энергоёмкой. Помимо этого, во время работы на испарителе происходит образование накипи.
Суть электродиализа в способности перемещения ионов в воде под действием напряжения, создаваемого электрическим полем. При этом сквозь ионоселективные мембраны проходят анионы или катионы. Помимо этого, в пространстве, которое ограничивают эти мембраны, концентрация солей снижается.
Для профессионального очищения предпочтительнее всего считается использование обратного осмоса. Раньше при помощи этого метода проводилось опреснение морское воды. В сочетании с ионным обменом и фильтрацией такой способ намного увеличивает возможности очищения воды. Суть процесса в том, что при помощи тонкоплёночной полупроницаемой мембраны с мельчайшими порами, размеры которых практически такие же, как и у молекулы воды, под давлением жидкость, а также углекислый газ и водород просачиваются внутрь. При этом примеси, которые остаются на мембране, попадают в дренаж.

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 – это очищенная разновидность воды, в которой почти не содержатся сторонние включения, а также примеси.

Вода деминерализованная: что это такое?

Деминерализованная жидкость получается за счет перегонки в специальном устройстве (оно представляется под видом современного варианта дистиллятора) и отличается тем, что в ней не присутствуют почти все существующие разновидности солей. Зачастую она используется для правильного и результативного функционирования разнообразных систем, а также установок.

Любые виды жидкости, вне зависимости от источника получения, в своем составе часто содержат всевозможные варианты минеральных и остальных веществ. Зачастую это не представляет проблемы. Но иногда в определенных технологических процедурах на производстве важно применение именно деминерализованной воды. Но что под ней подразумевается? Вода этого вида получается за счет осуществления такого процесса, как деминерализация, который способствует удалению из жидкости кальция, а также самого магния.

В нынешнее время такая жидкость применяется вместо обычного дистиллированного варианта. Первоначально объяснить все это можно именно тем, что современные электроустановки для очищения часто подвергаются существенным неисправностям. Огромная численность солевого вещества ведет к тому, что на стенках устройства формируется накипь, которая в значительной степени ухудшается качественность жидкости.

Для непосредственного обессоливания жидкости применяется наиболее разнообразное оборудование. Основным элементом здесь принято считать колонки, где располагаются катиониты, а также аниониты. Активность первого элемента напрямую зависит от присутствия карбоксильной, а также сульфоновой группы минералов. Что же касается второго элемента, то при обмене получаются анионы. Сама конструкция оборудования обладает определенного вида резервуарами, предназначающимися для дистиллированной воды, а также щелочного раствора.

В нынешнее время могут применяться наиболее разнообразные виды деминерализации (или обессоливания). Следствием применения жесткой воды принято считать формирование накипи. Ее можно увидеть на поверхности, предназначающейся для нагревания. Дополнительно налет может присутствовать и в местах соприкосновения или контакта. Все это ведет к тому, что сантехническое оборудование слишком быстро изнашивается, а отдельные элементы и трубы в кратчайшее время приходят, как говорится, в негодность. Поэтому очень остро стоит вопрос возможности удаления солей из воды.

Чтобы быстро обессолить воду, допускается применение следующих способов:

Выпаривание жидкости, в результате чего выполняется концентрация пара. Подобную технологию принято считать весьма энергоемкой. Дополнительно в период работы на испарителе происходит формирование накипи.

Электролиз. Сама суть процедуры заключается в перемещении ионов в жидкости под воздействием напряжения, которое создается электрическим током. Одновременно с этим сквозь сами мембраны осуществляется прохождение катионов, а также ионов. А вот в самом пространстве уменьшается концентрация солей.

Для высокопрофессионального очищения лучше отдать предпочтение применению обратного осмоса. Некоторое время назад с использованием этого способа производилось опреснение морской воды. С дополнительным применением фильтрации, а также ионного обмена, подобная методика в значительной степени повышает возможности очищения. Сама суть процедуры заключается именно в использовании полупроницаемой тонкопленочной мембраны с наличием мельчайших пор, под соответствующим давлением, жидкость, водород и углекислый газ проникают внутрь. А вот имеющиеся здесь примеси отправляются в дренаж.

В интернете достаточно много информации по этому поводу, вы можете подробно изучить как процесс подготовки воды, так и устройство и разновидности систем фильтрации. Например, на этом сайте вы можете найти разные фильтры для обессоливания воды http://hydro.systems/ustanovki-dlya-obessolivaniya/ .

Что еще нужно знать о такой воде?

Что такое деминерализованная вода? Это достаточно популярный в последнее время вопрос. Жидкость этого вида пользуется огромнейшей популярностью. Сфера ее применения является достаточно широкой. Достаточно часто она применяется в тепло-, а также электроэнергетике. Полностью очищенная вода применяется и на предприятиях, которые занимаются обработкой металлов.

Большая часть промышленного варианта нефтегазовых организаций собственную деятельность осуществляют только с использованием воды, которая предварительно подвергалась такой процедуре, как обессоливание. Глубочайшая очистка осуществляется для пищевой, фармацевтической, а также медицинской отрасли. С применением такой воды выполняется производство разнообразных лекарственных средств, безалкогольных напитков и остальных видов продукции, в том числе и высококачественных продуктов питания.

В последнее время деминерализованная вода пользуется значительно большей популярностью, если брать в сравнении с дистиллированной жидкостью. Первоначально это связано именно с тем, что электрическое оборудование для дистилляции зачастую слишком быстро приходит в негодность. Огромная численность солей ведет к формированию накипи, что в значительной степени ухудшает условия самой дистилляции, и приводит к уменьшению качественности воды.

Чтобы обессолить воду используются наиболее разнообразные установки. Главный принцип их функционирования заключается именно в том, что жидкость освобождается от присутствующей в составе соли во время прохождения сквозь ионно-обменные смолы. Большая часть подобной разновидности устройств представляется под видом колонки, которая заполняется анионитами, а также катионитами. Дополнительно здесь присутствуют и специальные емкости, которые предназначаются, как для воды и щелочи, так и для кислоты.

Вода, предназначающаяся для электролитов, представляется под видом жидкости, полностью очищенной от нежелательных компонентов и вредных примесей. Зачастую применяется мембранный метод очистки. Вода этого вида применяется в современной промышленности для функционирования разнообразного оборудования и установок, где необходимо применение только действительно чистой жидкости. Она подвергается многоступенчатой процедуре очистки. Поэтому в качестве можно даже не сомневаться. В противоположной ситуации даже небольшая численность солей вызовет выход из строя оборудования.

Для получения чистой деминерализованной воды применяют так называемые ионитовые фильтры (рис. 16). Действие их основано на способности некоторых веществ избирательно связывать катионы или анионы солей. Водопроводную воду вначале пропускают через катионит, связывающий только катионы. В результате получается вода, имеющая кислую реакцию. Затем эту воду пропускают через анионит, связывающий только анионы. Вода, пропущенная через оба ионита, называется деминерализованной (т. е. не содержит минеральных солей).

Рис 15. Колба для хранения дистиллированной воды с защитой от поглощения углерода.

По качеству деминерализованная вода не уступает дистиллированной и часто соответствует бидистилляту

Иониты постепенно насыщаются и перестают действовать, однако их легко регенерировать, после чего они могут быть использованы вновь. Практически регенерацию можно проводить много раз и одним и тем же ионитом очистить большое количество воды. Ионитовые установки широко применяют не только для очистки и деминерализации воды в промышленности, но и в аналитических лабораториях вместо приборов для дистилляции воды.

Рис. 16. Лабораторная установка для получения деминерализованной воды.

Рис. 17. Схема лабораторной установки для получения деминерализованной воды:1 - пробка; 2 - стеклянная вата; 3 - катионит; 4 - трехходовой край; 5 -пробка; 6-анионит; 7 -сливная труба.

Для получения деминерализованной воды можно смонтировать установку, которая позволит получать по 20-25 л/ч воды. Установка (рис. 17) состоит из двух трубок (колонок) высотой по 70 см и диаметром около 5 см. Колонки могут быть стеклянными, кварцевыми, а еще лучше - из прозрачных пластиков, например из плексигласа. В колонки помещают по 550 г ионообменных смол: в одну помещают катионит (в Н+-форме),а в другую-анионит (в OrT-форме). В пробирке / колонки с катионитом 3 имеется отводная трубка, которую резиновой трубкой соединяют с водопроводным краном.

Воду, прошедшую через катионит, направляют во вторую колонку с анионитом. Скорость протекания воды через обе колонки должна быть не больше 450 см3/мин. В первых порциях воды, пропущенной через катионит, необходимо установить кислотность. Пробу воды отбирают через трехходовой кран 4, соединяющий колонки. Предварительное установление кислотности воды необходимо для последующего контроля качества деминерализованной воды.

Поскольку иониты постепенно насыщаются, нужно контролировать работу установки. После того как через нее пропустят около 100 л воды или она проработает непрерывно в течение 3,5 ч, следует взять пробу воды, прошедшей через колонку с катионитом..Затем 25 см3 этой воды титруют 0,1 н. раствором NaOH по метиловому оранжевому. Если кислотность воды резко уменьшилась по сравнению с результатом первой пробы, пропускание воды следует прекратить и провести регенерацию ионитов. Для -рееенерации катионита его высыпают из колонки в большую банку, заливают 5%-ным раствором HCl и оставляют в этом растворена ночь. После этого кислоту сличают и катионит промывают дистиллированной или деминерализованной водой до тех пор, пока проба на Сl- ионы в промывных водах не станет отрицательной. Пробу делают так: на часовое стекло помещают 2-3 капли промывной воды и добавляют к ней каплю 0,01 н. раствора AgN03. При отрицательной реакции муть не образуется.

Промытый катионит снова вводят в колонку. Анионит для регенерации высыпают в большую банку, заливают 2%-ным (0,5 н.) раствором NaOH и оставляют на ночь. Щелочь затем сливают, а анионит тщательно отмывают дистиллированной или деминерализованной водой до нейтральной реакции промывных вод при испытании фенолфталеином. . " "

В лаборатории полезно иметь две такие установки: одна находится в работе, а другая - резервная. Пока регенерируют одну установку, другая - в работе.

Из ионообменных смол *, изготовляемых в СССР, в качестве катионитов можно использовать иониты марок КУ-2, СБС, СБСР, МСФ или СДВ-3.

Для получения особо чистой воды, по качеству превосходящей бидистиллят, рекомендуется применять иониты КУ-2 и ЭДЭ-10П**. Вначале иониты с зернением около 0,5 мм переводят соответственно в H- и ОН-формы путем обработки КУ-2 1%-ным раствором соляной кислоты, а ЭДЭ-10П 3%-ным раствором едкого натра, пот еле чего хорошо промывают. Затем их смешивают в объемном соотношении КУ-2: ЭДЭ-10П = 1,25: 1 и смесь помещают в колонку из плексигласа диаметром около 50 мм и высотой 60-70 см.

Дно и верхняя пробка колонки должны быть также из плексигласа, водоподводящая и сточная трубки - из полиэтилена или же из алюминия.

Для получения особо чистой воды применяют обычную дистиллированную воду, которую пропускают через колонку со смесью ионитов. Один килограмм такой смеси может очистить до 1000 л дистиллированной воды. Очищенная вода должна иметь удельное сопротивление 1,5-2,4*10 -7 1/(ом*см). Эту смесь ионитов не рекомендуется применять для деминерализации водопроводной воды, так как иониты при этом быстро насыщаются. Когда удельное сопротивление очищенной воды начнет уменьшаться, очистку воды прекращают, а иониты регенерируют. Для этого смесь ионитов высыпают из колонки на лист фильтровальной бумаги, разравнивают, закрывают другим листом такой же бумаги оставляют сохнуть. Или же иониты из колонки пересыпают в фарфоровую воронку Бюхнера и отсасывают на ней до получения воздушно-сухой массы.

Воздушно-сухую массу помещают в делительную воронку соответствующей емкости так, чтобы смесь ионитов занимала около "Д. После этого в делительную воронку добавляют 3%-ный раствор NaOH, заполняя воронку приблизительно на 3Д, и быстро перемешивают. При этом происходит мгновенное разделение ионитов. Нижний слой, содержащий катионит КУ-2, спускают через кран делительной воронки в сосуд с водой и многократно промывают с применением декантации до тех пор, пока проба промывной воды не даст нейтральную реакцию при добавлении I-2 капель фенолфталеина.

Верхний слой, содержащий анионит ЭДЭ-10П, сливают через горло делительной воронки также в сосуд с водой. Иониты регенерируют, как описано выше, каждый ионит отдельно, и после этого снова применяют их для очистки воды.