Woda Demineralizowana: Niezastąpiona w Laboratorium i Nie Tylko
- Szczegóły
W każdym laboratorium chemicznym, do niektórych lub większości procesów, potrzebne jest zastosowanie wody. Ze względu na specyficzny charakter pracy w takim miejscu, ciągłemu monitoringowi poddawane są liczne parametry charakteryzujące jej jakość.
Klasy Czystości Wody Laboratoryjnej
Woda wykorzystywana do przygotowania roztworów lub próbek do niektórych analiz musi być najwyższej jakości. Zależy od tego nie tylko prawidłowa praca całego układu pomiarowego, ale przede wszystkim dokładność i rzetelność uzyskiwanych wyników.
- Pierwsza klasa czystości - woda o pierwszej klasie czystości to ciecz praktycznie całkowicie pozbawiona zanieczyszczeń. Nazywana jest wodą ultraczystą. Jest odpowiednia do zastosowań w niezwykle wymagających obszarach, jak chociażby analizy medyczne. Wysoka jakość powoduje, że jest także wykorzystywana do niektórych analiz z użyciem technik chromatograficznych (np. HPLC, GC), gdy jest to konieczne. Wodę o pierwszej klasie czystości otrzymuje się zwykle z tej o drugiej klasie czystości.
- Druga klasa czystości - woda drugiej klasy czystości charakteryzuje się wysoką jakością. W bardzo małych ilościach zawiera zanieczyszczenia organiczne i nieorganiczne. Ich zawartość jest na tyle mała, że może być wykorzystywana do niektórych metod i technik analitycznych.
- Trzecia klasa czystości - jest to woda o jakości wystarczającej do wykonywania większości technicznych procesów w laboratorium. Ilość zawartych w niej zanieczyszczeń, a więc jakość, pozwala na jej wykorzystanie chociażby do mycia i spłukiwania szkła laboratoryjnego. Taka woda jak najbardziej sprawdzi się także w przypadku szeregu urządzeń laboratoryjnych, które muszą zostać podłączone do sieci wodnej, w tym np. zmywarek czy autoklawów.
Zastosowanie Wody Demineralizowanej w Analizie Chemicznej
Przykładem techniki, gdzie należy zwrócić uwagę na rodzaj stosowanej wody, jest wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC). Woda stanowi nie tylko rozpuszczalnik w procesie przygotowania próbki, ale może być także eluentem. Produkt odpowiedni do tego celu można nabyć w handlu. Woda klasy HPLC zwykle jest ultraczysta i jej główną zaletą jest bardzo znikoma absorpcja światła UV. Specyfikacja takiego produktu zazwyczaj obejmuje: ilość pozostałości po odparowaniu, przewodność elektrolityczną właściwą i absorbancję. Wskazane jest ponadto usunięcie powietrza z wody przez przepuszczenie przez ciecz gazu obojętnego lub zastosowanie w tym celu ultradźwięków. Często stosowaną praktyką jest filtracja próżniowa, której głównym celem jest zatrzymanie na filtrze ewentualnych stałych zanieczyszczeń.
Równie wymagającą dziedziną analityki chemicznej, co chromatografia, jest analiza śladowa. Ma ona za zadanie wykrycie i ilościowe oznaczenie składników śladowych, czyli takich, których stężenie w próbce jest mniejsze niż 100 ppm (poniżej 0,1%). Ważne jest, aby stosowana woda nie zawierała zanieczyszczeń mogących znacząco przyczynić się do błędnych wniosków i obserwacji lub obniżyć wyraźnie czułość instrumentu pomiarowego. W analizie śladowej należy wykazać, że potencjalne anality pochodzą z próbek, a nie wody używanej na różnych etapach. W analizach pierwiastków śladowych technikami ICP-MS oraz ICP-OES szeroko stosuje się ultraczystą wodę. Zwykle jest używana do rozcieńczeń, przygotowania próbek oraz wzorców, a także czyszczenia przyrządów.
Systemy Oczyszczania Wody w Laboratorium
Obecnie rynek zapewnia dosyć bogatą ofertę całych systemów oraz urządzeń oczyszczania wody w laboratorium. Właściwy wybór jest zwykle uzależniony od możliwości danej jednostki oraz charakteru jej pracy. Poprawność pracy całego systemu należy odpowiednio kontrolować i dokumentować, aby zapewnić niezmienność parametrów w czasie oraz spełniać zadane wymagania. Komercyjne systemy zwykle łączą w sobie kilka technik oczyszczania, takich jak: ultrafiltracja, odwrócona osmoza, wymiana jonowa lub napromieniowanie światłem UV.
Przeczytaj także: Gdzie kupić wodę destylowaną?
Techniki Oczyszczania Wody
- Filtry mechaniczne - filtrowanie wody ma za zadanie usunięcie z niej zawieszonych zanieczyszczeń stałych. Jest to najczęściej pierwszy krok do dalszych etapów oczyszczania, np. procesu odwróconej osmozy. Popularnym materiałem filtracyjnym jest m.in. węgiel aktywny, ze względu na dużą powierzchnię właściwą i porowatość.
- Demineralizacja na złożach jonowymiennych - demineralizacja wody polega na przepuszczeniu jej przez mieszaninę złoża kationowo-anionowego. Kolumny dejonizacyjne wychwytują pozostałe w wodzie składniki mineralne. Mają one określony ładunek i to pozwala na ich wiązanie w procesie wymiany jonowej. Po demineralizacji przewodność wody spada poniżej 0,1 uS/cm. Nie można jednak w zupełności zagwarantować, że niektóre z zanieczyszczeń w niej nie pozostaną. Proces wymiany jonowej odbywa się również poprzez elektrodejonizację: prąd elektryczny jest przesyłany przez żywice w celu ich regeneracji. Kilka etapów demineralizacji jest koniecznych w celu utrzymania prawidłowej jakości wody demineralizowanej. W tym przypadku zastosowanie filtracji membranowej ma tę zaletę, że z reguły do wytworzenia wody demineralizowanej nie są wymagane żadne chemikalia (może z wyjątkiem czyszczenia); wadą jest ilość energii (elektrycznej) zużywanej przez proces.
- Odwrócona osmoza jest jednym z najważniejszych procesów oczyszczania wody. Kluczowym elementem jest półprzepuszczalna membrana osmotyczna zbudowana z wielu warstw nawiniętych na specjalny trzpień. Dostarczana pod ciśnieniem woda trafia pod membranę, gdzie w wyniku zjawiska dyfuzji cząsteczki wody przenikają przez jej powierzchnię. Demineralizacja pozwala uzyskać prawdziwie czystą wodę, znacznie lepszej jakości niż woda destylowana. Woda demineralizowana jest pozbawiona niemalże w 100% wszelkich zanieczyszczeń. Wolna jest od bakterii, niebezpiecznych wirusów, metali ciężkich i innych szkodliwych substancji.
- Lampa bakteriobójcza - napromieniowanie wody światłem UV może być dobrym sposobem oczyszczania. Emitowane promieniowanie o określonej długości fali powoduje niszczenie struktur DNA mikroorganizmów. Użycie lampy jest skuteczne do niszczenia bakterii i wirusów. Zwykle samo zastosowanie lampy bakteriobójczej nie jest wystarczające.
Zastosowania Wody Demineralizowanej Poza Laboratorium
Woda demineralizowana to woda, z której usunięto niemal wszystkie jony mineralne, takie jak wapń, magnez, sód i inne zanieczyszczenia. Dzięki temu jest ona wyjątkowo czysta i ma szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu.
- Przemysł farmaceutyczny: Używana do produkcji leków, roztworów do iniekcji, kropli do oczu i innych preparatów, gdzie czystość jest absolutnie niezbędna.
- Produkcja kosmetyków: Składnik kremów, balsamów, szamponów i innych produktów pielęgnacyjnych.
- Przemysł elektroniczny: Niezbędna do płukania i czyszczenia komponentów elektronicznych. Wysoka czystość wody zapobiega uszkodzeniom spowodowanym przez zanieczyszczenia.
- Motoryzacja: Wykorzystywana w akumulatorach samochodowych, gdzie jej czystość zapobiega osadzaniu się minerałów, co mogłoby uszkodzić ogniwa akumulatora. Doskonały dodatek do chłodnic samochodowych.
- Przemysł spożywczy: Stosowana do produkcji napojów, aby zapewnić ich czystość i brak zanieczyszczeń.
- Przemysł tekstylny: Używana do płukania i barwienia tkanin.
- Przemysł energetyczny: Stosowana w systemach parowych kotłów i turbin, aby zapobiec osadzaniu się minerałów i korozji.
- Gospodarstwo domowe: Można jej używać na przykład do prasowania ubrań za pomocą żelazka parowego, aby zapobiec osadzaniu się kamienia w żelazku. Doskonały dodatek do żelazek z nawilżaczem.
Woda Destylowana a Woda Demineralizowana
Woda demineralizowana to nie to samo co woda destylowana. Destylacja to proces wymagający dużego nakładu czasu i energii, co oznacza, że jest on związany z dużymi kosztami. Przekłada się to na wysokie ceny tego rodzaju produktów. Dlatego też w celu pozyskania wody oczyszczonej często stosuje się inne, alternatywne procesy technologiczne. Oczyszczanie wody z soli mineralnych możliwe jest w urządzeniach odwróconej osmozy lub urządzeniach filtracyjnych działających na zasadzie wymiany jonowej.
Główną różnicą między wodą demineralizowaną a destylowaną są możliwe pozostałości zanieczyszczeń organicznych i mikroorganizmów. W procesie destylacji zazwyczaj pozostają one w parowniku.
Woda Demineralizowana a Zdrowie
Można założyć, że woda zdemineralizowana, która jest całkowicie pozbawiona składników mineralnych poprzez (elektro)wymianę jonową, destylację, filtrację membranową lub inne procesy produkcyjne, może być używana jako woda pitna. Jak ze wszystkimi rzeczami, picie wody zdemineralizowanej ma swoje zalety i wady. Korzyścią jest to, że minerały, które są dla nas złe, zostały usunięte. Istnieje wiele dokumentacji na temat złego wpływu niektórych minerałów na nasz organizm. Główną wadą picia wody zdemineralizowanej jest jednak to, że woda demineralizowana wypłukuje również dobre minerały z naszego organizmu i powoduje niedobór, przez co nasz organizm nie może już prawidłowo funkcjonować.
Podsumowanie
Woda demineralizowana jest niezastąpionym składnikiem w wielu procesach produkcyjnych. Jej wyjątkowa czystość sprawia, że jest idealna do zastosowań w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym, elektronicznym, motoryzacyjnym, spożywczym, tekstylnym oraz energetycznym.
Przeczytaj także: Inwestycje w Jakość Wody w Proszówkach
Przeczytaj także: Woda mineralna Józef: Zalety
tags: #woda #demineralizowana #zastosowanie #w #laboratorium
