Дистильовану (демінералізовану) воду в хімічних лабораторіях застосовують для багатьох цілей: для приготування розчинів, споліскування посуду після миття і т.д.

Отримання дистильованої води

Дистильованою називають воду, що майже не містить неорганічних і органічних речовин, одержувану шляхом перегонки водопровідної води, тобто воду перетворюють на пару і конденсують.

Для отримання дистильованої води існують перегонні куби різної величини та продуктивності.

Перегнану воду збирають у скляні пляшки, причому трубку (кінець холодильника) вставляють у горло бутлі, ущільнюючи ватою. Це оберігає воду від потрапляння до неї пилу.

Для лабораторій, що витрачають порівняно невелику кількість дистильованої води, дуже зручний автоматичний перегонний куб ПК-2. Схема цього апарата показано на рис. 8. Перегінний куб складається з камери випаровування 11, із вмонтованим у її дно електронагрівачем 15, конденсатора пари / та пристрої для автоматичного наповнення камери водою або вирівнювача, 10. Надлишок води виливається через гумову трубку, одягнену на ніпель. 17. Цю теплу воду можна використовувати для миття посуду.

Через ніпель 3 по гумовій трубці вода з водопроводу безперервно надходить у сорочку конденсатора /, де вона підігрівається, а потім через вирівнювач потрапляє

в камеру 11. Пари води через патрубок 5 надходять у конденсатор /, і конденсат, що утворюється, стікає через ніпель 4 по гумовій трубці до приймача для дистильованої води. Щоб запобігти підвищенню тиску пари в конденсаторі, в корпусі останнього зроблено отвір 2 для виходу надлишкової пари.

Прилад включають до електричної мережі за допомогою дроту, що виходить через втулку 14 кожуха 12. На останньому є клема заземлення 13.

Електронагрівач необхідно періодично очищати механічним шляхом від накипу. Чим більша жорсткість водопровідної води, тим частіше слід проводити очищення. Продуктивність перегінного куба ПК-2 досягає 4-5 л[ч\потужність електронагрівача 3,5-4 кет.

Нині промисловість випускає удосконалені перегонні апарати Д-1 (рис. 9). Апарат Д-1 відрізняється від описаного вище конструкцією нагрівального елемента та вирівнювача. Продуктивність апарату – близько 5 л [год.

Дистильована вода завжди містить незначні домішки сторонніх речовин, що потрапляють у неї або з повітря у вигляді пилу, або внаслідок вилуговування скла посуду, в якій зберігається вода, або у вигляді слідів металу трубки холодильника.

Крім того, разом з парами води до приймача потрапляють розчинені у воді гази (аміак, двоокис вуглецю), а також деякі леткі органічні сполуки, які можуть бути у воді, і, нарешті, солі, які потрапляють у дистилят разом з дрібними крапельками води, парою, що несуть.

Для деяких аналітичних робіт неприпустима присутність у дистильованій воді слідів металів. Для видалення їх запропонований спосіб обробки дистильованої води активованим вугіллям. На 1 лдистильованої води додають 1 краплю 2,5%-ного очищеного розчину аміаку та 0,4-0,5 гактивованого вугілля БАУ, подрібненого до зерен діаметром 0,15-0,20 мм.Воду струшують з вугіллям, потім дають відстоятись і кілька разів знову струшують, дають постояти не більше. хв,

* Медннкоіська Е. II., Далматова Т. В., Суворова Є. Р., Бюлл, научн.-техи. інформації МР та ВН СРСР, № .5 (1957).

Після чого фільтрують через беззольний фільтр. Перші 200-250 млфільтрату відкидають. Отриманий фільтрат перевіряють на той іон, який визначатимуть.

Мал. 8. Принципова схема

перегінного куба ПК-2 для

отримання дистильованої

/ - конденсатор; 2 - отвір для виходу надлишкової пари; 3 - ніпель для з'єднання з лінією водопроводу; 4 - ніпель для спуску дистильованої води; 5 - патрубок, через який пара надходить у конденсатор; 6 - гайка; Г – фланець; 8 – зливна труба; 9 -воронка зрівняча; 10 - Вирівнювач; 11 - Камера випаровування; 12 - металевий кожух; 13 - клема заземлення; 14 - Втулка для введення дроту; 15 - електронагрівач; 16 - кран для випуску води із камери випаровування; 17 - ніпель для спуску води з вирівнювача; 18 - хрестовина зрівнювача.

Однак і таку воду корисно додатково очистити обробкою розчином дитизону. Для цього у велику ділильну вирву до половини її наливають дистилілі-

ну воду, додають в середньому близько 10% від об'єму взятої води 0,001%-ного розчину дитизону в чотирьох-хлористому вуглеці і, щільно закривши воронку, добре струшують її протягом декількох хвилин. Дають рідини відстоятися, зливають пофарбований розчин дитизону, додають таку ж кількість свіжого його розчину, знову струшують і повторюють екстракцію доти, поки розчин дитизону не перестане змінювати свій колір, тобто залишатиметься зеленим. Коли це буде досягнуто-

Мал. 10. Апарат АА-1 для отримання

апірогенної води: 1 - конденсатор; 2 - Камера для води; 3 - конденсаційна камера; 4 - Вентиль; 5 - ніпель; 6 – запобіжна щілина; 7 – парова труба; S - уловлювач; 9 – кожух; 10 - Камера випаровування; // - Електронагрівач; 12 - дно; 13 - спускний кран; 14 - Болт заземлення; 15 - зливна трубка; 16 - Вііт дозатора; 17 - контргайка; 18 - Дозатор; 19 -Кронштейн; 20 - кільце гумове; 21 - Фільтр; 22 - посуд скляний; 23 - затискач; 24 - крапельниця; 25 - Збірник-зрівнювач; 26 - Штуцер; 27 - водовказівне скло.

то, до води додають чистий чотирьох хлористий вуглець і грунтовно струшують для видалення з води дитизону, що розчинився в ній.

Щоб очистити дистильовану воду від органічних речовин, її піддають вторинній перегонці, додаючи у воду небагато (~0,1 г/л)марганцевокислого калію та кілька крапель сірчаної кислоти. Таку воду, що не містить слідів органічних речовин, називають апірогенної.Для одержання її застосовують апарат АА-1 (модель 795). Цей апарат потужністю - 8 кетрозрахований на напругу 220 вта має продуктивність 10 л/год(Рис. 10). Інший такий самий дистилятор *, але потужністю 18 кетмає продуктивність 20 л/год.

* Обидва прилади випускає Ленінградське виробниче об'єднання «Червоногвардієць» (Ленінград, П-22, Інструментальна вул., 3).

Вода, що одержується за допомогою цих апаратів, відповідає вимогам Державної фармакопеї. Як хімічні реагенти для очищення води використовуються: марганцевокислий калій х. ч., алюмокалієві галун х. ч. та Na 2 HP0 4 фармакопейний або ч. д. а. Розчини цих реактивів автоматично надходять у воду, що переганяється, строго за розрахунком, наведеним в описі, який додається до апаратів.

Для затримання солей перегінний апарат слід забезпечити насадкою К'єльдаля або так званою «чеською» насадкою, яка надійніша за насадку К'єльдаля.

Коли потрібна дуже чиста вода, вживають особливих заходів, що запобігають потраплянню у воду будь-яких домішок, наприклад, використовують срібний або кварцовий холодильник. Приймач (також кварцовий або посріблений, або зі спеціальних сортів скла, що не піддаються вилуговування) закривають хлоркальцієвою трубкою, наповненою відповідним поглиначем, щоб запобігти попаданню в перегнану воду аміаку, двоокису вуглецю, сірководню та інших. Приймач можна також закрити клапаном Бунзена (див. стор. 65), що є цілком достатнім запобіжним заходом від попадання з повітря домішок під час перегонки. Зрозуміло, що домішки, леткі з водяною парою, повинні бути попередньо видалені з води (гази - кип'ятінням, органічні речовини - окисленням і т. д.).

Дуже зручний також автоматичний апарат з тримачем, що коливається (по Штадлеру) для отримання дистильованої води (рис 11). Він складається з колби ємністю 1,5 л із вбудованим розподільником та холодильника. Апарат укріплений на штативі, забезпеченому тримачем, що коливається. Вода подається в холодильник, підігрівається в ньому і надходить у розподільник. Коли колба в результаті випаровування води легшає, апарат автоматично повертає її таким чином, що нагріта вода з розподільника надходить у колбу і відновлює там колишній рівень. Надлишок води спускається у стік. Відкрита трубка у верхній частині розподільника служить лише для вирівнювання тиску всередині колби з атмосферним. На нижньому кінці холодильника знаходиться захисна воронка, що оберігає від попадання забруднень до приймача для дистиль!

бідистиляти: 1 - колба для водопровідної води, що переганяється; 2 - холодильник; 3 - лійка; 4 - колба для випаровування дистиляту; 5 - захисні вирви.

Для отримання бідистиляту застосовують спеціальні установки, що забезпечують високу якість одержуваної води. Одна з таких установок показана на рис. 12. Колбу 1 ємністю 1,5 лнагрівають або за допомогою електрики, або газовим пальником. Вода в колбу надходить безперервно-

але з сорочки холодильника 2. Подачу води слід відрегулювати так, щоб компенсувати воду, що випарувалася. Колба при цьому має бути заповнена приблизно на дві третини. Сконденсована вода з холодильника стікає через лійку 3 у колбу 4. Для запобігання потраплянню забруднень над лійкою 3 зміцнюють захисну вирву 5, що має трохи більший діаметр, ніж вирва 3.

Коли у колбі 4 накопичиться близько 1 л дистильованої води, починають обігрів цієї колби і збирають бидистил-лят у спеціальний приймач. Потрібно дбати, щоб у нього не потрапляв пил, для чого в приймач для бідистиляту вставляють через ватну або іншу пробку вирву невеликого розміру, а над нею - захисну вирву. 5.

Щоб попередити поглинання бідистилятом двоокису вуглецю, аміаку та інших розчинних у воді летючих домішок з повітря, приймач для бідистиляту можна обладнати спеціальними приладами поглинання (типу хлоркальцієвих трубок). Внутрішню поверхню приймача необхідно покрити тонким шаром парафіну чи іншого інертного покриття.

Всі пристрої зміцнюють на залізному штативі, відповідним чином обладнаному. Кріплення колби та холодильника. показано на рис. 12 праворуч.

Потрібно пам'ятати, що двічі перегнана вода, що дистилює (так званий бідистилят), потрібна не завжди, а тільки для особливо точних робіт. У більшості випадків у лабораторії застосовують звичайну дистильовану воду, що цілком задовольняє вимогам щодо чистоти.

Якість кожної новоприйнятої в лабораторію партії дистильованої води (а також тривалий час, що стояла в лабораторії) слід контролювати, визначаючи рН і сольовий склад.

Для визначення рН води близько 25 млїї наливають у чисту склянку і додають кілька крапель помаранчевого метилового. Чиста вода нейтральна, і тому забарвлення індикатора в ній має бути жовтим; збільшення однієї краплі 0,04 н. розчину сірчаної чи соляної кислоти має спричинити появу рожевого відтінку.

Для випробування на домішки невелика кількість води (достатньо 5-10 крапель) випарюють на платиновій пластинці, у крайньому випадку - на чистому годинному склі.

Чиста вода після випарювання не повинна давати залишку, інакше на платівці залишається невеликий наліт.

Про якість дистильованої чи демінералізованої води судять також з електропровідності. Питомий опір хорошої дистильованої води має бути не меншим. ом ~ 1-см ~ 1 .

Потрібно взяти за правило не закривати бутлі із запасом дистильованої води необробленими кірковими

Мал. 13. Бутель, обладнаний- Мал. 14. Бутель із тубусом
ная для зберігання дистиліро- для зберігання дистиліро
ванної води. ванної води.

або гумовими пробками (див. стор. 179); найкраще такі (які пляшки закривати скляними притертими пробками).

Дуже зручно також користуватися пляшкою з тубусом! біля дна (рис. 14). Тубус міцно закривають гумовою пробкою, у середині якої просвердлено отвір для колінчастої трубки. При заповненні пляшки водою колінчаста трубка має бути у вертикальному положенні. Щоб взяти воду, колінчасту трубку нахиляють у бік її відкритого кінця, а потім знову приводять у вихідне

становище. Цей пристрій дає можливість працювати акуратно і захищає воду від забруднення.

Тривале зберігання дистильованої води в скляному посуді, навіть із гарного хімічно стійкого скла, завжди призводить до її забруднення продуктами вилуговування скла. Тому дистильовану воду довго зберігати не можна і краще тримати її в старих пляшках, які вже неодноразово використовувалися для цієї мети і досить вилужені. Для особливо відповідальних робіт (наприклад, приготування кольорових стандартів, титрованих розчинів, проведення деяких колориметричних визначень тощо) слід брати тільки свіжоперегнану воду або навіть бідистилят. Наприклад, для приготування розчину сірчано-кислого натрію не можна застосовувати воду, що отримується з перегінного апарату з мідним нелуженим холодильником. Таку воду потрібно перегнати ще раз, уникаючи попадання навіть слідів міді, оскільки мідь може каталітично прискорити розкладання солі.

При приготуванні розчинів лугів прагнуть звільнити воду від С02. Для цього або пропускають через воду протягом декількох годин повітря, звільнений від С0 2 або воду кип'ятять. В останньому випадку ще гарячу воду переливають у посудину, в якій будуть готувати розчин, і закривають його пробкою, з хлоркальцієвою трубкою, щоб уникнути попадання С0 2 з повітря. Для зберігання дистильованої води так, щоб вона не поглинала С02 з повітря, можна використовувати колбу, обладнану, як показано на рис. 15. У гумову пробку з двома отворами вставляють в один отвір хлоркальцієву трубку, заповнену аскаритом, в другу - зливну трубку, загнуту П-подібно. На зовнішній кінець зливної трубки насаджують гумову трубку із пружинним затискачем. Дистильовану або демінералізовану воду потрібно попередньо прокип'ятити в цій же колбі не менше 30 хв.Після закінчення кип'ятіння закривають колбу звичайною пробкою, дають воді трохи охолонути і потім щільно закривають колбу ще теплою водою гумовою пробкою, обладнаною так, як описано вище. Відкривши затискач, через хлоркальцієву трубку вдмухують у колбу повітря доти, доки зі зливальної трубки не почне витікати вода. Тоді вдування повітря припиняють та опускають затискач Мора. Зливна трубка буде дій-

ти як сифон. Щоб взяти воду, достатньо лише відкрити затискач.

Якщо воду потрібно звільнити від розчиненого в ній кисню, надходять так. Воду нагрівають до 75-85 ° С і опускають у неї шматочки сплаву Ву-да. Коли останній розплавиться, воду збовтують і переганяють в умовах, що запобігають попаданню повітря. Приймач можна обладнати V-подібною запобіжною трубкою, наповненою або лужним розчином пирогаллола, або іншим поглиначем кисню, наприклад дуже тонкими паличками жовтого фосфору. У разі запобіжну трубку слід обернути чорним папером, щоб захистити фосфор від дії світла. Поглинання кисню фосфором йде лише за температури не нижче 16-18°С.

Подібна інформація.

Призначена насамперед для нормальної та економічної роботи систем та установок, що використовують особливо чисту воду. Демінералізована вода це вода з якої видалені практично всі солі. Знесолена вода широко використовується в промисловості, медицині, при експлуатації різних приладів, пристроїв та обладнання для господарсько-побутових потреб та інших цілей.

Ціни на воду наведені з урахуванням вартості її доставки в Єкатеринбурзі.
При першому замовленні води додатково викуповується багатооборотна тара.

У ряді випадків присутні у воді солі навіть у невеликих кількостях можуть створювати певні проблеми при використанні води у виробництві чи побуті. Метою отримання демінералізованої, тобто знесоленої води є максимально можливе при розумних витратах вилучення з вихідної води, що містяться в ній мінеральних речовин.

Широкого поширення набули способи зменшення вмісту у воді солей жорсткості за допомогою іонообмінних установок та зниження загального вмісту солі методом дистиляції. Пом'якшена вода в першому випадку і дистильована - у другому широко застосовуються зокрема в теплоенергетиці та медицині. Перший спосіб щодо дешевий і продуктивний, але прибираючи солі кальцію і магнію він залишає інші і навіть збільшує їхню концентрацію. Дистильована вода дуже чиста, практично знесолена, але дорога. Висока трудомісткість та собівартість обмежують її широке використання.

Демінералізована вода може бути отримана шляхом багатостадійної глибокої очистки. Це досягається шляхом використання на заключних етапах найбільш ефективних мембранних установок зворотного осмосу. Сумарний вміст мінеральних речовин у своїй знижується проти вихідним у сотні разів. У цьому очищення води шляхом зворотного осмосу може бути найбільш рентабельним методом її демінералізації, позбавленим ще й недоліків як іоннообмінних, і дистиляційних технологій.

Демінералізована за допомогою зворотного осмосу (зворотноосмотична) вода «Кристальна-демінералізована» виробляється компанією ТОВ «Питна вода» відповідно до затверджених технічних умов (ТУ 0132-003-44640835-10) шляхом глибокої доочистки підземних підземних установок. (Скв. 1р Інституту геофізики УрО РАН). Підготовка води включає її попереднє механічне очищення (фільтрацію) та ультрафіолетову бактерицидну обробку (знезараження).

Вода «Кристальна-демінералізована» за фізико-хімічними показниками має відповідати наведеним у таблиці вимогам, встановленим ТУ 0132-003-44640835-10

найменування показника	Розмір допустимого рівня	НД на методи дослідження
1. Масова концентрація залишку після випарювання, мг/дм3, не більше		ГОСТ 6709-72
2. Масова концентрація нітратів (NО3), мг/дм3, не більше		ГОСТ 6709-72
3. Масова концентрація сульфатів (SO4), мг/дм3, не більше		ГОСТ 6709-72
4. Масова концентрація хлоридів (Сl), мг/дм3, не більше		ГОСТ 6709-72
5. Масова концентрація алюмінію (Аl), мг/дм3, не більше		ГОСТ 6709-72
6. Масова концентрація заліза (Fe), мг/дм3, не більше		ГОСТ 6709-72
7. Масова концентрація кальцію (Сa), мг/дм3, не більше		ГОСТ 6709-72<
8. Масова концентрація міді (Сu), мг/дм3, трохи більше		ГОСТ 6709-72
9. Масова концентрація свинцю (Рb), мг/дм3, трохи більше		ГОСТ 6709-72
10. Масова концентрація цинку (Zn), мг/дм3, трохи більше		ГОСТ 6709-72
11. Масова концентрація речовин, що відновлюють КМnО4, мг/дм3, не більше		ГОСТ 6709-72
12. рН води		ГОСТ 6709-72
13. Питома електрична провідність при 20 °С, см/м, не більше		ГОСТ 6709-72
14. Гідрокарбонати, мг/дм3, трохи більше		РД 52.24.493-2006
15. Лужність, мг-екв/дм3		РД 52.24.493-2006
16. Жорсткість загальна, град.Ж, трохи більше		ГОСТ Р 52407-2005
17. Натрій, мг/дм3, трохи більше		ГОСТ Р 51309-99
18.Магній, мг/дм3, не більше		ГОСТ Р 51309-99

Внаслідок вкрай низького солевмісту вода «Кристальна-демінералізована» не придатна для вживання з питною метою. Вона призначена насамперед для нормальної та економічної роботи систем та установок, пов'язаних з нагріванням та випаром води та використовують особливо чисту воду.

Найбільше застосування демінералізована вода знаходить у різних технічних, медичних та інших установках, а також у господарсько-побутових цілях. Демінералізована (знесолена) вода рекомендується для офісних та домашніх зволожувачів повітря, парогенераторів та прасок, пароконвекторів, пароварок, кофемашин та інших установок та пристроїв. Вона використовується для розведення теплоносіїв у системах опалення, при приготуванні незамерзаючих, охолоджуючих та інших рідин, для заливки в акумулятори та ін.

Внаслідок високої розчинної здатності ця вода застосовується при чистовому миття скла та склопакетів, дзеркал, ювелірних та інших виробів, підготовки металевих та інших поверхонь при порошковому фарбуванні. Демінералізована вода використовується в парфумерії та медицині при приготуванні різних гелів і розчинів, у багатьох установках для змащування та охолодження деталей, що труться, і частин (зокрема, стоматологічних), при паровій стерилізації інструментів в автоклавах, в приладах ультразвукової терапії (наприклад, інгаляторах).

У ряді виробництв демінералізована вода використовується для охолодження та відмивання виробів (виробництва ливарних виробів - дроби, гальванічні виробництва, цехи нанесення покриттів), для заповнення охолоджувальних і промивних контурів знесоленою водою та підтримки заданої якості води, що циркулюється, за допомогою підживлення (тобто. нових порцій демінералізованої води

Демінералізована вода застосовується при відновленні струминних картриджів, коли виникають неприємні випадки згоряння контактних груп та друкуючого елемента. Однією з головних причин при цьому є використання водопровідної або недостатньо очищеної води для промивання нутрощів струминного картриджа та друкувальної головки.

Вода з солями є хорошим провідником, що не дуже добре для контактних груп струминного картриджа. З іншого боку, як зазначають фахівці, домішки металів, що містяться у звичайній воді, вступають у реакцію з танталовими спіралями друкуючої голівки, тим самим зростає ймовірність виходу з ладу самого друкуючого елемента в цілому. При виготовленні склопакетів, якщо скло перед упаковкою відмивати звичайною водою, на склі після висихання води залишаються розлучення солі, які після упаковки в пакет не прибрати. Тому необхідно відмивати скло за допомогою гарячої демінералізованої води. Знесолена вода не залишає солі після висихання на склі. Відповідно, в результаті в пакеті склопакет буде прозорим і без сольових потік.

Конкретний мінерально-сольовий склад будь-якої води (натуральної, в т.ч. артезіанської та джерельної, очищеної, водопровідної, кондиціонованої різними штучними добавками, наприклад, йодом і фтором і т.д.) певною мірою визначає смак і смак приготованих на цих видах води їжі та напоїв. У той же час вміст солей та інших домішок, що визначають смак та інші споживчі властивості природної та водопровідної води, безперервно змінюється у просторі та часі. Ця обставина ускладнює управління якістю і порівняльну оцінку їжі та напоїв, що виробляється з цієї води. Необхідність підтримки стабільного складу і смаку багатьох напоїв (і не тільки дорогого алкоголю або дешевого пива!) змушує їх виробників максимально знижувати мінералізацію вихідної питної води.

Саме тому знесолена демінералізована вода, що володіє до того ж високою екстрагуючою здатністю, може використовуватися в кулінарії при приготуванні високоякісних та дієтичних страв, для заварювання елітних сортів чаю та кави, приготування настоїв і відварів цілющих трав з метою підкреслення та збереження їх індивідуального. властивостей.

При кип'ятінні жорсткої води на її поверхні утворюється плівка, а сама вода набуває характерного присмаку. При заварюванні чаю чи кави у такій воді може випадати бурий осад. До того ж дієтологами встановлено, що у твердій воді гірше розварюється м'ясо. Пов'язано це з тим, що солі жорсткості вступають у реакцію з білками тварин, утворюючи нерозчинні сполуки. Це призводить до зниження засвоюваності білків. Помічено, що їжа, приготована на демінералізованій воді виглядає апетитніше, не втрачає своєї привабливої ​​форми, відрізняється більш насиченим та багатим смаком. При приготуванні напоїв та страв із концентратів потрібна менша (до 20%) кількість сухого концентрату для одержання готового продукту.

Демінералізована вода, володіючи підвищеною проникністю, відмінно видаляє грязьові, жирові плями на тканинах, посуді, ваннах, раковинах, дозволяє економити значний обсяг миючих засобів, що чистять (до 90%), час прання та прибирання квартири знижується (до 15%), термін життя білизни збільшується (на 15%).

Відкладення накипу є причиною до 90% аварій водонагрівачів. Накип відкладаючись на стінках водонагрівальних пристроїв (бойлерів, колонок тощо), також на стінах труб лінії гарячого водопостачання, порушує процес теплообміну. Відповідно нагрівальні елементи перегріваються, йде перевитрата електроенергії та газу.

Вода, що містить залізо, при нетривалому контакті з киснем набуває жовтувато-бурого забарвлення, а при вмісті заліза вище 0,3 мг/л викликає появу іржавих потоків на сантехніці і плям на нижній білизні. При використанні демінералізованої води сантехніка залишається чистою. Демінералізована вода не зашлаковує водопровідні комунікації, протистоїть корозії і, розчиняючи сольовий наліт, вимиває його, подовжуючи життя сантехніці майже вдвічі.

Умови зберігання:

Зберігати в затемненому місці при температурі від +5°С до +20°С та відносній вологості повітря не більше 75%.

Термін придатності: 18 місяців з дати розливу.

Виробник: ТОВ «Питна вода», Єкатеринбург.

Розділ 5. Лікарські засоби для парентерального застосування

5.6. Водопідготовка

Відомості про водопровідну воду

Питна вода повинна бути безпечною в епідемічному відношенні, нешкідливою за хімічним складом і мати сприятливі органолептичні властивості. Безпеку води в епідемічному відношенні визначають загальним числом мікроорганізмів та числом бактерій групи кишкових паличок.

Іншим джерелом отримання води є природна вода, що містить більшу кількість хімічних домішок, тому її піддають спеціальному очищенню.

Основною вимогою водопідготовки є використання вихідної води, яка не містить або містить мінімальну кількість домішок, здатних при дистиляції.- процес очищення рідини від розчинених у ній нелетких домішок або поділу сумішей рідин на фракції шляхом випаровування та подальшої конденсації утворюючих парів"> перегонці в апаратах утворювати твердий шар - накип. В освіті накипу беруть участь різні речовини - основні гідрокарбонати кальцію і магнію, які при нагріванні розпадаються на вільну вуглекислоту та нерозчинні кальцію та магнію карбонати.

Са(НСО 3) 2 → СО 2 + Н 2 Про + СаСО 3

Мg(НСО 3) 2 → СО 2 + Н 2 Про + МgСО 3

Воду, що містить багато солей кальцію та магнію називають Жорсткість води – сумарна концентрація солей кальцію та магнію. Вода, що містить багато солей кальцію та магнію – жорстка; вода з незначним їх вмістом – м'яка. Класифікація води за Ж. дуже м'яка - 0-1,5 мг-екв; м'яка - 1,5-3 мг-екв; середня – 2-6 мг-екв; дуже жорстка - більше 10 мг-екв." жорсткої, а воду з незначною кількістю їх - м'якою. Повний Жорсткість води– сумарна концентрація солей кальцію та магнію. Вода, що містить багато солей кальцію та магнію – жорстка; вода з незначним їх вмістом – м'яка. Класифікація води за Ж. дуже м'яка - 0-1,5 мг-екв; м'яка - 1,5-3 мг-екв; середня – 2-6 мг-екв; дуже жорстка - більше 10 мг-екв.">жорсткістю називають Жорсткість води - сумарна концентрація солей кальцію і магнію. Вода, яка містить багато солей кальцію і магнію - жорстка; вода з незначним їх вмістом - м'яка. Класифікація води за Ж.: дуже м'яка - 0-1,5 мг-екв; м'яка - 1,5-3 мг-екв; середня - 2-6 мг-екв; дуже жорстка - більше 10 мг-екв. будь-якому іншому виду пом'якшення. Під загальної Жорсткість води– сумарна концентрація солей кальцію та магнію. Вода, що містить багато солей кальцію та магнію – жорстка; вода з незначним їх вмістом – м'яка. Класифікація води за Ж. дуже м'яка - 0-1,5 мг-екв; м'яка - 1,5-3 мг-екв; середня – 2-6 мг-екв; дуже жорстка - більше 10 мг-екв.">жорсткістю води розуміють сумарну концентрацію солей кальцію і магнію.

При нагріванні гідрокарбонати кальцію і магнію у воді розкладаються, і в Осад- стороння домішка до рідини у вигляді дрібних твердих частинок, що опускається на дно або на стінки судини, або нерозчинна речовина, що виділилася з розчину в результаті хімічної реакції. Осад випадають карбонати кальцію і магнію. Вода, що містить багато солей кальцію і магнію – жорстка, вода з незначним їх вмістом – м'яка, класифікація води за Ж.: дуже м'яка – 0-1,5 мг-екв, м'яка – 1,5-3 мг-екв; середня - 2-6 мг-екв; дуже жорстка - більше 10 мг-екв.">жорсткість води зменшується, тому іноді вживається термін "усувна" або "тимчасова" Жорсткість води - сумарна концентрація солей кальцію і магнію. Вода, що містить багато солей кальцію та магнію – жорстка; вода з незначним їх вмістом – м'яка. Класифікація води за Ж. дуже м'яка - 0-1,5 мг-екв; м'яка - 1,5-3 мг-екв; середня – 2-6 мг-екв; дуже жорстка - більше 10 мг-екв. жорсткість води.

• дуже м'яка – 0-1,5;
• м'яка – 1,5-3;
• середня – 2-6;
• дуже жорстка – понад 10 мг-екв/л.

Отже, в утворенні накипу беруть участь мінеральні солі, механічні домішки, розчинені органічні речовини, кремнезем, силікати, заліза гідрокарбонат, глинозем та інші речовини, що передаються дистиляцією.- процес очищення рідини від розчинених у ній нелетких домішок або поділу сумішей рідин на фракції шляхом випаровування і подальшої конденсації утворюючих парів перегонкою необхідно обов'язково видалити.

Таким чином, водопідготовкою називають покращення якості води, що надходить з вододжерела для виробничого використання.

Залежно від характеру домішок та призначення води її очищення ведуть різними способами.

Видалення механічних домішок. Механічні домішки зазвичай відокремлюють Відстоювання – повільне розшарування рідкої дисперсної системи (суспензії, емульсії, піни) на складові її фази: дисперсійне середовище та диспергована речовина (дисперсну фазу), що відбувається під дією сили тяжіння. У процесі О. частинки дисперсної фази осідають або спливають, накопичуючись відповідно біля дна судини або біля поверхні рідини"> відстоюванням з подальшою декантацією або Фільтрація– поділ речовин з використанням напівпроникних мембран (методи зворотного осмосу та ультрафільтрації), напр., очищення ВМС від мінеральних солей">фільтруванням. З цією метою використовують пісочні фільтри.

Жорсткість води – сумарна концентрація солей кальцію та магнію. Вода, що містить багато солей кальцію та магнію – жорстка; вода з незначним їх вмістом – м'яка. Класифікація води за Ж. дуже м'яка - 0-1,5 мг-екв; м'яка - 1,5-3 мг-екв; середня – 2-6 мг-екв; дуже жорстка - більше 10 мг-екв.">жорсткістю піддають попередньому пом'якшенню, яке може здійснюватися двома методами.

Метод осадження. Цей метод полягає в перекладі іонів кальцію та магнію в малорозчинні сполуки шляхом додавання до води розчинів розрахованих кількостей гідрату окису кальцію, їдкого натрію, кристалічного карбонату натрію та ін.

Са(НСО 3) 2 + Са(ОН) 2 → 2СаСО 3 ↓ + 2Н 2 О

МgSO 4 + Cа(ОН) 2 → Мg(ОН) 2 ↓ + СаSО 4 ↓

Са(НСО 3) 2 + Nа 2 СО 3 → СаСО 3 ↓ + NаНСО 3

Мg(НСО 3) 2 + 2NаОН → МgСО 3 ↓ + Nа 2 СО 3 + 2Н 2 О

МgСО 3 + NаОН → Мg(ОН) 2 ↓ + Nа 2 СО 3

Після кількох годин взаємодії накипівтворювачів із зазначеними реактивами утворюються Осад- стороння домішка до рідини у вигляді дрібних твердих частинок, що опускається на дно або на стінки судини, або нерозчинна речовина, що виділилася з розчину в результаті хімічної реакції">осадки, які потім видаляються. Відстоювання - повільне розшарування рідкої дисперсної системи (суспензії, ) на складові її фази: дисперсійне середовище і диспергована речовина (дисперсну фазу), що відбувається під дією сили тяжіння.- поділ речовин з використанням напівпроникних мембран (методи зворотного осмосу та ультрафільтрації), напр., очищення ВМС від мінеральних солей">фільтруванням".

Метод іонного обміну. Метод заснований на обміні катіонів кальцію та магнію на катіони натрію або водню, що містяться в практично нерозчинному у воді метеріалі - катіоніті.

Вода, що пройшла через катіонові фільтри, міститиме тільки натрієві солі або мінеральні кислоти, які добре розчиняються і не здатні утворювати накипи в апаратах для дистиляції.– процес очищення рідини від розчинених у ній нелетких домішок або поділу сумішей рідин на фракції шляхом випаровування та подальшої конденсації утворюючих парів">перегонки. Даний метод має ряд переваг перед осадженням: більш якісне усунення Жорсткість води – сумарна концентрація солей кальцію і магнію. яка містить багато солей кальцію та магнію – жорстка, вода з незначним їх вмістом – м'яка, класифікація води за Ж.: дуже м'яка – 0-1,5 мг-екв; -6 мг-екв; дуже жорстка - більше 10 мг-екв.">жорсткості води; простий пристрій та обслуговування апаратури; низька вартість водопідготовки; можливість одночасного видалення органічних речовин. До нестачі методу відноситься збільшення лужності та кількості деяких солей у пом'якшеній воді.

Коагуляція колоїдних домішок.Колоїдну каламут можна видалити лише після попереднього укрупнення зважених частинок. Для руйнування колоїдної системи потрібно нейтралізувати електричний заряд частинок. Позбавлені заряду частинки під впливом сил взаємного тяжіння з'єднуються – коалесцируют. В якості таких електролітів використовують алюмінію сульфат або галун алюмінію. За наявності у воді аміаку, головним джерелом якого в природних водах є білкові сполуки, перед початком дистиляції– процес очищення рідини від розчинених у ній нелетких домішок або поділу сумішей рідин на фракції шляхом випаровування та подальшої конденсації утворюючих парів перегонки у вихідну воду також додають галун (5 год на 10 л води). В результаті взаємодії галунів і аміаку утворюється нелетючий амонію сульфат і виділяється хлористоводнева кислота.Для зв'язування останньої перед початком Дистиляція- процес очищення рідини від розчинених у ній нелетких домішок або поділу сумішей рідин на фракції шляхом випаровування і подальшої конденсації утворюють парів перегонки додають кристалічний двозаміщений натрію фосфат (3,5 год на 10 л води).

Токсикологічні показники якості води характеризують нешкідливість її хімічного складу. Концентрація хімічних речовин, що зустрічаються у природних водах або додаються до води у процесі її обробки, не повинна перевищувати існуючих нормативів.

Отримання води очищеної (дистильованої). Вимоги до неї

Вода очищена ФС 42-2619-89 (Aqua purificata), що використовується у виробництві Ін'єкція – введення в організм з порушенням цілісності шкірних покривів стерильних лікарських препаратів у вигляді водних, олійних, гліцеринових та ін. розчинів, тонких суспензій та емульсій місця введення поділяються на: внутрішньошкірні, підшкірні, внутрішньом'язові, внутрішньосудинні, спинно-мозкові, внутрішньочеревні, внутрішньоплевральні, внутрішньосуглобові та ін.- надається лікарському засобу або лікарській рослинній сировині зручний для застосування стан, при якому досягається необхідний лікувальний ефект", має бути максимально хімічно очищена і відповідати відповідній НТД. У кожній серії отриманої води обов'язково перевіряють значення рН (5,0-6, 8), наявність відновлювальних речовин, вугільного ангідриду, нітратів, нітритів, хлоридів, сульфатів, кальцію та важких металів- група хімічних елементів з властивостями металів (у тому числі і напівметали) і значною атомною вагою або щільністю важких металів. Допускається наявність аміаку - не більше 0,00002%, Сухий залишок- Речовини, розчинені у воді і залишаються після випарювання води при температурі 105-110°С на літр сухого залишку - не більше 0,001%. Для безперервної оцінки якості одержуваної води використовується вимірювання питомої електропровідності. Однак метод недостатньо об'єктивний, так як результат залежить від ступеня іонізації молекул води та домішок.

Воду очищену одержують, в основному, одержують методом Дистиляція- процес очищення рідини від розчинених у ній нелетких домішок або поділу сумішей рідин на фракції шляхом випаровування та подальшої конденсації утворюючих парів дистиляції (перегонки) водопровідної або Вода демінералізована– вода, звільнена від солей шляхом пропускання її через іонообмінні смоли демінералізованої води в дистиляційних апаратах різних конструкцій (фото ). Основними вузлами будь-якого дистиляційного апарату є випарник, Конденсатор(Лат. condenso– ущільнюю, згущаю) – теплообмінний апарат для конденсації (перетворення на рідину) парів речовини шляхом охолодження">конденсатор і Збірник– ємність для збирання, переміщення та зберігання вихідної сировини, напівпродуктів (проміжної продукції) та готової продукції">збірка. Сутність методу Дистиляція- процес очищення рідини від розчинених у ній нелетких домішок або поділу сумішей рідин на фракції шляхом випаровування і подальшої конденсації утворюючих парів перегонки полягає в тому, що вихідну воду заливають у випарник і нагрівають до кипіння. Відбувається фазове перетворення рідини в пару, при цьому водяні пари прямують до Конденсатора.(Лат. condenso– ущільнюю, згущаю) – теплообмінний апарат для конденсації (перетворення на рідину) парів речовини шляхом охолодження">конденсатор , де конденсуються і у вигляді дистиляту надходять у приймач. Такий метод вимагає витрат великої кількості енергії, тому в даний час на деяких заводах отримують воду очищену методами поділу через мембрану.

Отримання очищеної води на фармацевтичних підприємствах здійснюється за допомогою дистиляційних апаратів, високопродуктивних колонних установок та різних конструкцій термокомпресійних дистиляторів.

Демінералізована вода, формула – Н20 (м = 18 г/моль) – найпростіша стійка сполука водню з киснем, рідина без запаху, смаку та кольору. Деякі параметри, що характеризують властивості води при атмосферному тиску:

Температура кипіння, °С.100

Температура плавлення, ° С.0

Температура критична, ° С.374,15

Тиск критичний, МПа 22,06

Щільність рідини при 20 С, г/см3 0,998

Теплопровідність, МВт/(м К):

рідини при 273 К.561

рідини при 318 К.645

Діелектрична проникність:

рідини при 25°С.78,3

Показник заломлення:

рідини при 20°С.1,3333

пара при 0°З 0,1 МПа 1,000252

Температурний коефіцієнт об'ємного розширення, °С:

рідини при 0ºС –3,4 10–5

рідини при 10°С 9 10–5

рідини при 20°С 2,0 10–5

Плавлення льоду при атмосферному тиску супроводжується зменшенням обсягу 9%. Температурний коефіцієнт об'ємного розширення льоду та рідкої води від'ємний при температурах відповідно нижче -210°С та 3,98°С. Теплоємність Ср° при плавленні зростає майже двоє й у інтервалі 0 – 100°З майже залежить від температури (є мінімум при температурі 35°С). Мінімум ізотермічної стисливості 144,9 10-11 Па-1, що спостерігається при 46 ° С, виражений досить чітко. При низьких тисках та температурах до 30°С в'язкість води зі зростанням тиску падає. Висока діелектрична проникність та дипольний момент води визначають її хорошу розчинну здатність по відношенню до полярних та іоногенних речовин.

Хімічні властивості:

За звичайних умов з водою взаємодіє до половини розчиненого в ній хлору та значно менше кількості брому та йоду. При підвищених температурах хлор та бром розкладають воду з утворенням водню та кисню. При проникненні парів води через розпечене вугілля вона розкладається та утворюється так званий водяний газ:

Н2О + З СО + Н2

При підвищеній температурі у присутності каталізатора вода реагує з СО, СН4 іншими вуглеводнями, наприклад:

Н2О + СН4СО + 3Н2 (каталізатор Ni або Сo)

Ці реакції використовують для промислового одержання водню. Фосфор при нагріванні з водою під тиском у присутності каталізатора окислюється метафосфорну кислоту.

Вода взаємодіє з багатьма металами з утворенням водню та відповідного гідроксиду, з лужними та лужноземельними металами (крім магнію). Ця реакція протікає вже за кімнатної температури:

2Na + 2H2О2NaOH + H2

Характеристика кобальту
Кобальт (лат. Cobaltum), З, Назва металу походить від німецького Kobold - домовик, гном. Сполуки кобальту були відомі і застосовувалися в давнину. Зберігся єгипетський з...

Класифікація та взаємозв'язок неорганічних речовин
Класифікація неорганічних речовин базується на хімічному складі – найбільш простій та постійній у часі характеристиці. Хімічний склад речовини показує, які елементи присутні в...

Марказіт
Назва походить від арабського "marcasitae", яким алхіміки позначали сполуки сірки, у тому числі і пірит. Інша назва - "променистий колчедан". Спектропіритом названо за...

Демінералізована вода - це очищена різновид води, в якій майже не містяться сторонні включення, а також домішки.

Демінералізована вода: що це таке?

Демінералізована рідина виходить за рахунок перегонки в спеціальному пристрої (воно представляється під виглядом сучасного варіанту дистилятора) і відрізняється тим, що в ній немає майже всіх різновидів солей. Найчастіше вона використовується для правильного та результативного функціонування різноманітних систем, а також установок.

Будь-які види рідини, незалежно від джерела отримання, у своєму складі часто містять різні варіанти мінеральних та інших речовин. Найчастіше це не становить проблеми. Але іноді у певних технологічних процедурах на виробництві важливим є застосування саме демінералізованої води. Але що під нею мається на увазі? Вода цього виду виходить за рахунок здійснення такого процесу, як демінералізація, що сприяє видаленню з рідини кальцію, а також магнію.

Нині така рідина застосовується замість звичайного дистильованого варіанта. Спочатку пояснити все це можна саме тим, що сучасні електроустановки для очищення часто зазнають суттєвих несправностей. Величезна кількість сольової речовини веде до того, що на стінках пристрою формується накип, який значною мірою погіршується якісність рідини.

Для безпосереднього знесолення рідини застосовується найрізноманітніше обладнання. Основним елементом тут прийнято вважати колонки, де розташовуються катіоніти, а також аніоніти. Активність першого елемента безпосередньо залежить від присутності карбоксильної та сульфонової групи мінералів. Що ж до другого елемента, то під час обміну виходять аніони. Сама конструкція обладнання має певний вид резервуарами, що призначаються для дистильованої води, а також лужного розчину.

Нині можуть застосовуватися найрізноманітніші види демінералізації (чи знесолення). Наслідком застосування жорсткої води прийнято вважати формування накипу. Її можна побачити на поверхні, яка призначається для нагрівання. Додатково наліт може бути у місцях зіткнення чи контакту. Все це веде до того, що сантехнічне обладнання дуже швидко зношується, а окремі елементи і труби в найкоротший час приходять, як кажуть, непридатними. Тому дуже гостро постає питання можливості видалення солей із води.

Щоб швидко знесолити воду, допускається застосування таких способів:

Випарювання рідини, внаслідок чого виконується концентрація пари. Подібну технологію прийнято вважати вельми енергоємною. Додатково в період роботи на випарнику відбувається формування накипу.

Електроліз. Сама суть процедури полягає у переміщенні іонів у рідини під впливом напруги, що створюється електричним струмом. Поруч із крізь самі мембрани здійснюється проходження катіонів, і навіть іонів. А ось у самому просторі зменшується концентрація солей.

Для високопрофесійного очищення краще віддати перевагу застосуванню зворотного осмосу. Якийсь час тому з використанням цього способу проводилося опріснення морської води. З додатковим застосуванням фільтрації, а також іонного обміну, подібна методика значно підвищує можливості очищення. Сама суть процедури полягає саме у використанні напівпроникної тонкоплівкової мембрани з наявністю дрібних пір, під відповідним тиском, рідина, водень та вуглекислий газ проникають усередину. А ось домішки, що є тут, відправляються в дренаж.

В інтернеті досить багато інформації з цього приводу, ви можете детально вивчити як процес підготовки води, так і пристрій та різновиди систем фільтрації. Наприклад, на цьому сайті ви можете знайти різні фільтри для знесолення води http://hydro.systems/ustanovki-dlya-obessolivaniya/ .

Що ще потрібно знати про таку воду?

Що таке демінералізована вода? Це досить популярне останнім часом питання. Рідина цього виду користується величезною популярністю. Сфера її застосування є досить широкою. Досить часто вона застосовується у тепло-, а також електроенергетиці. Цілком очищена вода застосовується і на підприємствах, що займаються обробкою металів.

Більшість промислового варіанту нафтогазових організацій власну діяльність здійснюють лише з використанням води, яка попередньо піддавалася такій процедурі, як знесолення. Найглибше очищення здійснюється для харчової, фармацевтичної, а також медичної галузі. Із застосуванням такої води виконується виробництво різноманітних лікарських засобів, безалкогольних напоїв та інших видів продукції, зокрема і високоякісних продуктів.

Останнім часом демінералізована вода має значно більшу популярність, якщо брати в порівнянні з дистильованою рідиною. Спочатку це пов'язано саме з тим, що електричне обладнання для дистиляції часто надто швидко стає непридатним. Величезна кількість солей веде до формування накипу, що значно погіршує умови самої дистиляції, і призводить до зменшення якості води.

Щоб знесолити воду використовуються найрізноманітніші установки. Головний принцип їхнього функціонування полягає саме в тому, що рідина звільняється від присутньої у складі солі під час проходження крізь іонно-обмінні смоли. Більшість такого різновиду пристроїв представляється під виглядом колонки, яка заповнюється аніонітами, а також катіонітами. Додатково тут є й спеціальні ємності, які призначаються як для води та лугу, так і для кислоти.

Вода, що призначається для електролітів, представляється під виглядом рідини, повністю очищеної від небажаних компонентів та шкідливих домішок. Найчастіше застосовується мембранний метод очищення. Вода цього виду застосовується в сучасній промисловості для функціонування різноманітного обладнання та установок, де необхідне застосування тільки дійсно чистої рідини. Вона піддається багатоступінчастій процедурі очищення. Тому як можна навіть не сумніватися. У протилежній ситуації навіть невелика чисельність солей викликає вихід із ладу обладнання.