Woda Demineralizowana: Właściwości, Zastosowanie i Bezpieczeństwo
- Szczegóły
Woda demineralizowana nazywana jest również wodą destylowaną oraz dejonizowaną. Charakteryzuje się tym, że zostaje pozbawiona soli mineralnych oraz większości pozostałych substancji mogących ją zanieczyścić w procesie destylacji. Dlatego warto sprawdzić, jakie są parametry wody demineralizowanej, jakie ma zastosowanie i czy jest bezpieczna dla zdrowia. Picie wody demineralizowanej wciąż budzi wiele kontrowersji.
Co to jest woda demineralizowana?
Wiele osób zastanawia się, jaka jest różnica między wodą destylowaną a demineralizowaną. Tak naprawdę żadna, ponieważ są to pojęcia synonimiczne. Ten rodzaj wody nazywany jest także wodą dejonizowaną. Charakteryzuje się tym, że nie posiada obcych jonów, soli oraz zanieczyszczających substancji, które zostały wytrącone w wyniku destylacji. Zawiera natomiast rozpuszczone gazy, takie jak azot, tlen oraz dwutlenek węgla.
Jak powstaje woda demineralizowana?
Aby dowiedzieć się, jak zrobić wodę demineralizowaną, warto sprawdzić, na czym polega demineralizacja. Proces działa poprzez wymianę zanieczyszczeń kationowych na jony wodorowe, a zanieczyszczeń anionowych na jony hydroksylowe. Demineralizacja przeprowadzana jest jedynie w sytuacji, gdy zaistnieje konkretna potrzeba wytworzenia wody dejonizowanej. Dotyczy to najczęściej badań laboratoryjnych, do których jej użycie jest niezbędne.
Parametry wody demineralizowanej
Chcąc poznać szczegóły dotyczące właściwości chemicznych i fizycznych, warto sięgnąć do karty charakterystyki wody demineralizowanej. Znajdują się tam również informacje na temat składu, identyfikacji zagrożeń, środków pierwszej pomocy, dane dotyczące stabilności i reaktywności, porady o postępowaniu z odpadami oraz informacje toksykologiczne i ekologiczne. Najważniejsze jednak są parametry dotyczące barwy, zapachu, temperatury (topnienia, wrzenia, zapłonu), palności, gęstości oraz przewodnictwa elektrycznego. W karcie znaleźć można także informacje o tym, ile wynosi pH wody demineralizowanej oraz czy woda demineralizowana zamarza.
Zastosowanie wody demineralizowanej
Woda destylowana najczęściej wykorzystywana jest w farmacji (do produkcji leków) oraz w kosmetologii (do produkcji kosmetyków). Często jest stosowana także do wytwarzania elektrolitów znajdujących się w akumulatorach oraz do produkcji odbitek fotograficznych. Można je odnaleźć w wielu dziedzinach przemysłu, a także w gospodarstwach domowych. Jeśli chodzi o przedmioty codziennego użytku, wodę dejonizowaną wykorzystuje się do otrzymywania bombek choinkowych, luster kryształowych oraz innych produktów ze szkła.
Przeczytaj także: Gdzie kupić wodę destylowaną?
Jakie jeszcze ma zastosowanie woda demineralizowana? Akwarium, różnego rodzaju instalacje wodne, żelazka parowe oraz nawilżacze powietrza to kolejne domowe sprzęty, w których używa się wody destylowanej.
Woda demineralizowana do czyszczenia
Ten rodzaj wody ma nie tylko zastosowanie jako składnik wielu produktów wykorzystywanych w przemyśle oraz w przedmiotach codziennego użytku. Można ją stosować również do czyszczenia. Mycie wodą demineralizowaną jest bardzo skuteczne, ponieważ ze względu na brak soli mineralnych jest bardzo miękka. Posiada również korzystną przewodność i kwaśny odczyn, dzięki czemu bardzo dokładnie zmywa brud z każdej płaskiej powierzchni, nie pozostawiając żadnych zacieków ani smug. Dodatkowym atutem są jej specyficzne właściwości, dzięki którym myta powierzchnia dłużej zachowuje czystość i jest odporniejsza na zabrudzenia. Dlatego wodę demineralizowaną często wykorzystuje się w bezdotykowych myjniach samochodowych oraz do czyszczenia budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej.
Czy woda demineralizowana jest bezpieczna do picia?
Tak naprawdę naukowcy nigdy jednoznacznie nie potwierdzili, czy woda demineralizowana nadaje się do picia. Jeśli spożywana jest w niewielkich dawkach, nieprzekraczających dwóch szklanek dziennie, nie będzie stanowić zagrożenia dla zdrowia. Warto jednak ją ograniczać. Choć woda demineralizowana do picia nie wypłukuje minerałów z organizmu, to również ich nie uzupełnia. Dużo bezpieczniejsze jest spożywanie wody butelkowanej.
Picie wody demineralizowanej w małych ilościach nie jest szkodliwe. Zaleca się jednak, aby to było okazjonalne, traktowane jako alternatywa dla słabo przebadanej lub silnie zanieczyszczonej wody. Woda destylowana najlepsze zastosowanie będzie miała podczas gotowania oraz przyrządzania wywarów warzywnych. Zastanawiając się, czy można pić wodę demineralizowaną, warto także wiedzieć, że nie tylko jest uboga w ważne składniki mineralne, ale może też negatywnie działać na zęby, powodując ich przebarwienie oraz próchnicę.
Woda w kosmetykach
Pozwala na utworzenie odpowiedniej formy preparatu, np. żelu, emulsji, a także wprowadzenie do niego substancji czynnych. W produktach pielęgnacyjnych z reguły stanowi główny składnik formuły, około 70 proc. (w przypadku balsamów wartość ta może być jeszcze wyższa) - dlatego jej jakość wpływa znacząco na właściwości gotowego produktu. Woda to substancja bazowa - podobnie jak alkohol, oleje i inne rozpuszczalniki, jest niezbędna do wykonania kosmetyku.
Przeczytaj także: Inwestycje w Jakość Wody w Proszówkach
Rodzaje wody w kosmetykach
Najbardziej popularną jest woda destylowana, używana powszechnie przez większość producentów kosmetyków. Jest ona zwyczajnym komponentem, stanowiącym jedynie substancję bazową i niewykazującą bezpośrednio działania pielęgnacyjnego. Wysoko zmineralizowana woda termalna jest zbyt bogata w minerały, przez co prowadzi do atrofii, czyli zaniku komórek i może spowodować wręcz odwodnienie skóry. Natomiast woda demineralizowana, czyli pozbawiona minerałów może uszkadzać komórki.
Najlepszym rozwiązaniem jest stosowanie Wody Komórkowej i tego składnika powinniśmy poszukiwać w składzie kosmetyków (wykazały to 6-godzinne badania przy użyciu hodowli komórek skóry in vitro). Woda Komórkowa - Cellular Water to innowacyjna formuła opatentowana przez francuską markę Institut Esthederm Inspirowana wodą naturalnie występującą w skórze, zapewnia jej młody i zdrowy wygląd. Jest to podstawowy składnik wszystkich produktów Institut Esthederm, ale również oddzielny produkt w formie sprayu, który w każdej chwili pomoże zenergetyzować, nawilżyć skórę, jednocześnie działając antyoksydacyjnie i zapewniając promienny wygląd. Jej sekret tkwi w tym, że ma podobne właściwości fizykochemiczne do płynu śródmiąższowego, który otacza komórki, i wykazuje doskonałą biokompatybilność, czyli mówiąc prościej, jest identyczna z wodą obecną w naszej skórze. Codzienne stosowanie Cellular Water zapewni trwałą poprawę jakości skóry, odpowiednie nawilżenie i spowolnienie procesów starzenia się.
Woda źródlana a uzdatnianie wody
Od najdawniejszych czasów człowiek czerpał wodę prosto z natury. Źródła, potoki i studnie były podstawowym elementem życia codziennego, a woda płynąca z głębi ziemi uchodziła za dar natury. Człowiek pił wodę czystą, świeżą i bogatą w minerały. Niestety wraz z rozwojem cywilizacji i ogromnym wzrostem liczby ludności bezpośredni dostęp do takiej wody stał się prawie niemożliwy. Rozwój przemysłu produkującego ogromne ilości ścieków i zanieczyszczającego powietrze, rolnictwo wykorzystujące nawozy i pestycydy, które spływają do rzek i jezior oraz problemy z odprowadzaniem ścieków doprowadziły do sytuacji, w której woda przeznaczona do spożycia, prawie zawsze musi być uzdatniana.
Celem zakładów uzdatniania wody jest dążenie do przywrócenia jej cech jakie miała, gdy była pobierana z naturalnych ujęć. Dzisiaj technologia jest na tyle rozwinięta, że oprócz znanych od dawna procesów jak sedymentacja, koagulacja, filtracja czy dezynfekcja, pojawiły się metody jak odwrócona osmoza (RO), która pozwala na usunięcie z wody niemal wszystkich domieszek z tym, że jednocześnie pozbawia wodę minerałów czyniąc ją niemal destylowaną. Metoda ta jest stosowana na dużą skalę tylko w nielicznych przypadkach, gdzie inne metody są niewystarczające. Np. do odsalania wody słonawej lub morskiej w krajach o deficycie wody jak Arabia Saudyjska lub Izrael lub w niektórych gałęziach przemysłu np. farmaceutycznym, kosmetycznym itp.
Niektórzy specjaliści zwracają uwagę, że długotrwałe spożywanie wody o bardzo niskiej mineralizacji może nie sprzyjać zachowaniu równowagi elektrolitowej - zwłaszcza u osób o zwiększonym zapotrzebowaniu na minerały, jak sportowcy, dzieci czy osoby starsze. Elektrolity to minerały, które po rozpuszczeniu w wodzie posiadają ładunek elektryczny. W naszym organizmie znajdują się we krwi, tkankach, moczu i innych płynach ustrojowych. Obecne w wodzie - takie jak wapń (Ca²⁺), magnez (Mg²⁺), sód (Na⁺), potas (K⁺), wodorowęglany (HCO₃⁻), chlorki i siarczany - pełnią w organizmie wiele funkcji. Ich rola jest kluczowa dla naszego organizmu, gdyż przemieszczają składniki odżywcze do komórek, równoważą poziom pH w organizmie, usuwają produkty przemiany materii, wspomagają funkcjonowanie mięśni, wpływają na rytm serca, stabilizują ciśnienie krwi, mają wpływ na stan zdrowia kości i zębów, wpływają na funkcjonowanie nerwów.
Przeczytaj także: Woda mineralna Józef: Zalety
Zarówno niedobór jak i zbyt wysoki poziom elektrolitów określa się jako zaburzenie równowagi elektrolitowej, która ma bezpośredni wpływ na stan zdrowotny naszego organizmu. Elektrolity nie są produkowane przez nasz organizm, musimy więc dostarczać mu z pożywieniem i płynami, które pijemy. Ponieważ woda stanowi codzienny element spożycia płynów, zawarte w niej minerały mogą być uzupełnieniem ogólnego bilansu wapnia, magnezu i innych jonów. Badania American Society for Nutrition sugerują, że długotrwałe spożywanie wody o bardzo małej mineralizacji może być niekorzystne dla metabolizmu kostnego, zwłaszcza u dzieci i osób starszych. Inne wskazują, że spożywanie wody o bardzo niskiej mineralizacji zwiększa ryzyko chorób układu sercowo-naczyniowego.
Dzieci (w okresie wzrostu) są szczególnie narażone na niedobory wapnia i magnezu, dlatego spożywanie wody pozbawionej tych jonów może pogłębiać deficyty w diecie. Usuwa również konieczne dla zdrowia jony soli mineralnych co czyni ją jałową i niesmaczną. Dziś coraz więcej osób zwraca się ku naturalnym wodom źródlanym i mineralnym, doceniając ich smak, równowagę składu i „żywy” charakter. Ludzie od zarania dziejów pili wodę źródlaną bogatą w sole mineralne, a ich organizmy przyzwyczaiły się do takiego składu. Choć technologia pozwala dziś tworzyć wodę niemal idealnie czystą, warto pamiętać, że równowaga minerałów w wodzie jest tak samo ważna jak jej czystość.
Woda demineralizowana w przemyśle energetycznym
Przemysł energetyczny zużywa duże ilości wody zdemineralizowanej do uzupełniania obiegu wodno parowego elektrowni i elektrociepłowni. Woda zdemineralizowana na potrzeby energetyki musi spełniać wysokie wymagania co do zasolenia (konieczna jest głęboka demineralizacja), zawartości krzemionki i węgla organicznego, w przeciwnym wypadku może dochodzić do obniżającego sprawność instalacji zarastania powierzchni urządzeń grzewczych kamieniem kotłowym.
Celem badań prowadzonych w ramach projektu EDRIM, realizowanego przez konsorcjum Politechnika Śląska - TAURON Wytwarzanie S.A., było opracowanie nowoczesnej i nowatorskiej technologii produkcji wody zdemineralizowanej na potrzeby energetyki. Projekt zakładał opracowanie zintegrowanego systemu uzdatniania wody, opartego na technikach elektromembranowych, który pozwoliłby na znaczne zmniejszenie kosztów produkcji wody zdemineralizowanej na potrzeby energetyki, zmniejszenie zużycia chemikaliów i radykalne zmniejszenie ilości ścieków odprowadzanych do środowiska naturalnego przy jednoczesnym zapewnieniu wysokich parametrów jakościowych produkowanej wody.
Jednym z założeń projektu była możliwość skierowania wody oczyszczanej w węźle elektrodializy odwracalnej (EDR) bezpośrednio do procesu elektrodejonizacji (EDI), a więc skrócenie ciągu technologicznego stacji demineralizacji wody do minimum.
Metoda EDI ma liczne zalety w stosunku do wymiany jonowej. Stosowane w EDI żywice jonowymienne regenerowane są „in situ” przy pomocy jonów oksoniowych i wodorotlenkowych, powstających w reakcji elektrochemicznego rozszczepienia wody. Nie zachodzi zatem konieczność stosowania dodatkowo silnych kwasów i zasad, dzięki czemu objętość uciążliwych ścieków oraz wynikające z ich zastosowania zasolenie ścieków są wielokrotnie zmniejszone. Dodatkowo elektrodejonizacja usuwa praktycznie całkowicie CO2, amoniak i bor.
Na zlecenie TAURON Wytwarzanie S.A. Pracownia Wodno-Chemiczna Ekonomia Sp. z o.o. opracowała studium wykonalności instalacji przemysłowej w oparciu o wyniki uzyskane w ramach projektu „Wytwarzanie wody zdemineralizowanej do uzupełniania obiegu wodnoparowego metodami elektromembranowymi”.
Z uwagi na problemy związane z usuwaniem substancji organicznych i krzemionki z wody, zaproponowany pełny ciąg technologiczny przedstawia się następująco:
- wariant I: uzdatnianie wstępne (R) + UF + EDR1 + sorbent + EDI,
- wariant II: uzdatnianie wstępne (R) + UF + EDR2 + RO + EDI.
W ramach studium wykonalności do dalszych testów zarekomendowana została instalacja wg wariantu II.
Rekomendowana instalacja będzie spełniać z wyprzedzeniem cele środowiskowe. Możliwe w tym przypadku ewentualne wykorzystanie ścieków i wód odpadowych do produkcji wody uzdatnionej jest szczególnie istotne w perspektywie osiągnięcia do roku 2027 celów środowiskowych wskazanych w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2016 r.
Istotnym potwierdzeniem skuteczności rekomendowanych rozwiązań jest ich niska wrażliwość na zmiany jakości wody surowej. Przyjmując alternatywnie dwa źródła zasilania instalacji proponowanej wg wariantu II, tj. rzekę Przemszę o zasoleniu wody na poziomie ok. 500 µS/cm oraz ścieki z Oczyszczalni Ścieków Przemysłowych Elektrowni Łagisza o zasoleniu na poziomie ok.1300 µS/cm - przy zamianie źródeł zasilania z rzeki na strumień ścieków oczyszczonych powodujemy 2,6-krotny wzrost zasolenia. Zamiana źródła zasilania nie wymaga jednak żadnych zmian konfiguracyjnych w układzie procesowym wariantu II, a zmianie ulegnie jedynie natężenie prądu w węźle EDR, proporcjonalnie do wzrostu zasolenia wody zasilającej.
Uzdatnianie ścieków w instalacji opartej na wariancie II przełoży się na wzrost zużycia energii elektrycznej w jednostce EDR 2,62 razy, ale całkowite zużycie energii wzrośnie jedynie o 11%, a całkowite koszty jednostkowe o 7%. Ponadto na niezmiennym poziomie pozostanie zużycie chemikaliów. Taka zamiana źródła zasilania w obecnie eksploatowanych instalacjach jonitowych jest procesowo niemożliwa do przeprowadzenia.
W przetestowanym w Projekcie rozwiązaniu elektrodializy odwracalnej (EDR), w stosunku do referencyjnego rozwiązania firmy Suez (wcześniej GE Water/Ionics), stosowanej w Elektrowni Stalowa Wola, stwierdzono zbliżoną wartość zużycia energii lecz znacznie mniejsze koszty inwestycyjne. Uzyskuje się dzięki temu ok. 2-krotne zmniejszenie jednostkowych kosztów odsalania. Ponadto, dzięki uniknięciu recyrkulacji koncentratu, instalacja jest mniej narażona na ryzyko wystąpienia tzw. skalingu, czyli blokowania membran substancjami nieorganicznymi. Rozwiązanie to jest też mało wrażliwe na zmiany jakości wody surowej.
Rezultaty realizacji Projektu EDRIM:
- Prototyp: Moduł elektrodejonizacji z jonitem w formie włóknistej
- Prototyp: Moduł elektrodejonizacji z jonitem w formie ziarnistej i włóknistej
- Nowa technologia: Sposób prowadzenia procesu elektrodializy
- Projekt wynalazczy P.435245: Moduł elektrodejonizacji z jonitem w formie włóknistej
- Projekt wynalazczy P.435246: Moduł elektrodejonizacji z jonitem w formie ziarnistej i włóknistej
- Projekt wynalazczy P.434657: Sposób prowadzenia procesu elektrodializy
tags: #woda #destylowana #izrael #zastosowanie
