Woda demineralizowana: Zastosowanie i charakterystyka
- Szczegóły
Woda demineralizowana, zwana również wodą demineralizowaną, jest wodą oczyszczoną i jest szeroko stosowana w zastosowaniach laboratoryjnych do celów przemysłowych i naukowych. Zwykła ciecz mineralna nie jest w stanie zaspokoić wielu potrzeb, ponieważ jest niestety pełna różnego rodzaju mikrocząsteczek i drobnych zanieczyszczeń, co znacznie zmniejsza trwałość urządzeń produkcyjnych. Z tego powodu zakłady przemysłowe korzystają zazwyczaj z mającej niezwykłe właściwości wody demineralizowanej.
Co charakteryzuje wodę demineralizowaną?
Specjalna woda demineralizowana, znana również jako ultraczysta, charakteryzuje się najwyższym możliwym stopniem czystości. Taki rezultat jest możliwy do osiągnięcia w procesie usunięcia z wody wszelkich soli naturalnych. Gotowy produkt jest w zasadzie całkowicie pozbawiony wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń - mowa tutaj na przykład o bakteriach, wirusach, cząsteczkach metali ciężkich i wielu innych substancjach.
W stacjach uzdatniania stosuje się w większości przypadków trzy główne metody demineralizacji:
- filtracja metodą odwróconej osmozy,
- wymiana jonowa,
- elektrodejonizacja.
Ogromną zaletą wody ultraczystej jest możliwość produkowania jej na skalę przemysłową. Wynika ona z tego, że przedstawione metody uzdatniania są po prostu bardzo wydajne i pozwalają na osiągnięcie pewnych rezultatów. Decyzję o wyborze którejkolwiek z nich można jednak podjąć dopiero po wykonaniu analizy fizykochemicznej cieczy. Na tej podstawie uzyskuje się wiele cennych informacji na temat zawartości soli i innych substancji, a następnie dobiera się optymalną metodę.
Metody otrzymywania wody demineralizowanej
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. Proces wymiany jonowej odbywa się również poprzez elektrodejonizację: prąd elektryczny jest przesyłany przez żywice w celu ich regeneracji.
Przeczytaj także: Gdzie kupić wodę destylowaną?
Woda demineralizowana a destylowana
Proces destylacji jest skrajnie odmienny od demineralizacji i nie można tych dwóch pojęć traktować synonimicznie. Woda ultraczysta powstaje wskutek przepuszczenia pod wysokim ciśnieniem cieczy przez membranę, rozdzielającą ją na dwa roztwory. Destylowaną uzyskuje się natomiast poprzez podgrzanie jej do temperatury 100 stopni Celsjusza - para wodna ulega wówczas skropleniu i produkt jest gotowy.
Należy jednak zwrócić uwagę na to, że proces destylacji jest wysoce niedoskonały. Ze względu na konieczność utrzymywania sterylnego wręcz poziomu czystości, a także zużycia wielkiej ilości energii produkcja takiej wody na skalę przemysłową jest po prostu nieopłacalna. Efekt końcowy również pozostawia wiele do życzenia - wszystkich zanieczyszczeń nie da się w taki sposób usunąć, nawet jeśli dla pewności chciałbyś się zdecydować także na redestylację.
Główna różnica między wodą destylowaną a demineralizowaną polega na sposobie produkcji i wynikającym z tego składzie chemicznym. Woda destylowana jest praktycznie czysta chemicznie, a demineralizowana może zawierać śladowe ilości substancji organicznych.
Zastosowanie wody demineralizowanej
Doskonałe właściwości, jakie ma woda demineralizowana, przekładają się oczywiście na jej szerokie zastosowanie w wielu różnych branżach i gałęziach przemysłu. Popularność ultraczystej cieczy wynika nie tylko z jej wysokiego stopnia czystości, ale też faktu, że zupełnie nie pozostawia ona żadnych osadów. 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.
W domu
Produkty, które zostały wytworzone z wykorzystaniem wody demineralizowanej, z łatwością znajdziesz nawet w swoim najbliższym otoczeniu. Mowa tutaj na przykład o części wyrobów szklanych, takich jak bombki choinkowe czy lustra kryształowe. Wody demineralizowanej można używać na przykład do prasowania ubrań za pomocą żelazka parowego, aby zapobiec osadzaniu się kamienia w żelazku. Stosowana jest również w żelazkach parowych, nawilżaczach powietrza czy w szeroko pojmowanym ogrodnictwie. Pasjonaci fotografii analogowej wykorzystują ją też do tworzenia odbitek zdjęć.
Przeczytaj także: Inwestycje w Jakość Wody w Proszówkach
Specyficzne właściwości wody demineralizowanej sprawiają, że doskonale rozpuszcza zabrudzenia i nie zostawia śladów po wyschnięciu. W praktyce oznacza to brak konieczności używania dodatkowych detergentów, a także mniejsze ryzyko uszkodzenia delikatnych powierzchni.
- Biura: Woda demineralizowana do szyb sprawia, że mycie okien jest łatwiejsze, a ich szklane powierzchnie stają się idealnie czyste bez konieczności polerowania.
- Restauracje i sale bankietowe: Czyszczenie wodą demineralizowaną zapewnia krystaliczne szyby, lustra i powierzchnie szklane.
- Szkoły i budynki użyteczności publicznej: Mycie wodą demineralizowaną jest rozwiązaniem ekologicznym i bezpiecznym, ograniczającym kontakt z chemią.
- Panele fotowoltaiczne i solarne: Woda demineralizowana nie powoduje zarysowań ani smug, zapewniając wysoką sprawność paneli.
- Szklarnie: Do podlewania delikatnych upraw i mycia szyb, zapobiegając osadzaniu się soli na liściach.
- Nowoczesne elewacje: Woda demineralizowana nie pozostawia plam ani smug na szklanych i aluminiowych powierzchniach.
W przemyśle
Czysta, niepozostawiająca jakichkolwiek osadów woda demineralizowana ma oczywiście szerokie zastosowanie w wielu zakładach przemysłowych i chemicznych. Woda zdemineralizowana jest wykorzystywana do celów przemysłowych i naukowych. 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.
- Farmacja: Kosmetyki i leki muszą być tworzone przy użyciu wody destylowanej, dokładnie oczyszczonej w procesie dejonizacji. Producent takowej doprowadza do odsolenia cieczy.
- Przemysł spożywczy: Woda z odwróconej osmozy użyta jest przede wszystkim jako składnik produktu, służy też do higieny oraz dezynfekcji maszyn.
- Powszechnie wykorzystuje się ją do produkcji leków i kosmetyków, a branża motoryzacyjna używa jej do wytwarzania elektrolitów w akumulatorach.
- Zapewnia ona też możliwość długotrwałego działania różnych urządzeń produkcyjnych - nie pozostawia wspomnianych już osadów, a brak soli mineralnych sprawia, że znacząco spowalnia ona także proces ich korozji.
- W przemyśle elektronicznym woda demineralizowana jest niezbędna do płukania i czyszczenia komponentów elektronicznych. Wysoka czystość wody zapobiega uszkodzeniom spowodowanym przez zanieczyszczenia.
- Woda demineralizowana jest wykorzystywana w akumulatorach samochodowych, gdzie jej czystość zapobiega osadzaniu się minerałów, co mogłoby uszkodzić ogniwa akumulatora.
- W przemyśle spożywczym woda demineralizowana jest stosowana do produkcji napojów, aby zapewnić ich czystość i brak zanieczyszczeń.
- W laboratoriach chemicznych i biologicznych woda demineralizowana jest powszechnie używana jako rozpuszczalnik.
- W przemyśle tekstylnym woda demineralizowana jest używana do płukania i barwienia tkanin.
- W przemyśle energetycznym woda demineralizowana jest stosowana w systemach parowych kotłów i turbin, aby zapobiec osadzaniu się minerałów i korozji.
Woda demineralizowana w procesach galwanicznych
Woda jest jednym z najważniejszych czynników w przemyśle galwanicznym, gdzie precyzja i powtarzalność procesów ma ogromne znaczenie dla jakości powłok. Prawidłowy dobór i kontrola parametrów wody przekłada się na efektywność anodowania aluminium, czernienia metali, cynkowania galwanicznego czy chromowania. Przy procesach obróbczych, takich jak skrawanie i frezowanie CNC, znaczenie czystości również rośnie - odpowiednie rozcieńczanie chłodziwa zapobiega wytrącaniu się osadów, a także zwiększa trwałość maszyn.
W procesach galwanicznych nawet najdrobniejsze różnice w czystości czy zawartości jonów potrafią skutkować istotnymi zmianami w jakości i trwałości uzyskanych powłok. Odpowiednio dobrana i oczyszczona woda przekłada się na brak niepożądanych osadów, jednolitą strukturę powłoki oraz długotrwałą ochronę detali przed korozją.
Anodowanie aluminium
Podczas anodowania aluminium podstawą jest elektrolit (najczęściej roztwór kwasu), w którym kluczowe znaczenie ma poziom czystości wody. Obecność zbędnych jonów czy rozpuszczonych soli mogłaby zaburzyć proces tworzenia jednolitej warstwy tlenkowej.
Przeczytaj także: Woda mineralna Józef: Zalety
Po wyjęciu detalu z kąpieli anodującej dokładne płukanie w wodzie destylowanej usuwa pozostałości elektrolitu z porów nowo wytworzonej warstwy tlenkowej. Dzięki temu unikamy zanieczyszczeń wpływających na barwienie końcowe czy odporność korozyjną.
W wielu anodowniach, szczególnie tych prowadzących procesy o większej skali produkcyjnej, stosuje się wodę demineralizowaną (o odpowiednio niskiej przewodności elektrycznej).
Czernienie metali
Czernienie metali (zwłaszcza stali) to proces polegający na wytworzeniu cienkiej powłoki tlenkowej, zapewniającej ochronę korozyjną i efekt estetyczny. Zawartość jonów żelaza, wapnia czy chloru w wodzie może prowadzić do powstawania niepożądanych osadów na powierzchni, a nawet wywoływać wżery korozyjne.
Zarówno woda destylowana, jak i demineralizowana pełnią ważną funkcję w płukaniu elementów pomiędzy poszczególnymi etapami czernienia. Zapobiega to przenoszeniu niepożądanych zanieczyszczeń, które mogłyby pogorszyć przyczepność i trwałość powłoki.
W przypadku masowej produkcji, dla której czernienie stanowi etap ochronny, woda demineralizowana zwykle w zupełności wystarcza.
Cynkowanie galwaniczne
Cynkowanie galwaniczne często stosuje się na masową skalę w branży motoryzacyjnej czy maszynowej, aby zabezpieczyć elementy stalowe przed korozją. Tutaj zawartość soli w wodzie, może prowadzić do niepożądanych wytrąceń, skutkujących zmatowieniem czy nierównomiernym rozprowadzeniem powłoki.
Z racji wysokich wolumenów cynkowania, stosuje się głównie wodę demineralizowaną, ponieważ koszt produkcji wody destylowanej na tę skalę byłby zbyt duży. W większości przypadków uzyskiwana czystość wody (kontrolowany poziom przewodności) jest wystarczająca do zachowania stabilnych parametrów kąpieli cynkowej.
Aby uniknąć zanieczyszczenia świeżo ocynkowanej powierzchni resztkami elektrolitu lub niepożądanymi jonami, w przemyśle stosuje się system wieloetapowego płukania.
Chromowanie
Chromowanie to kolejny proces wymagający wysokiej kontroli składu kąpieli, często opartej na związkach chromu (Cr3+ lub Cr6+). Obecność jonów wapnia, magnezu czy siarczanów może zakłócać reakcje elektrolityczne, prowadząc do defektów powłoki (pory, odpryski).
Wysoki połysk i idealnie gładka powierzchnia to efekt, na którym zależy producentom galwanicznym - zwłaszcza w branży AGD, automotive czy design.
Obróbka mechaniczna CNC i galwanizacja
Wiele elementów metalowych trafia do galwanizacji bezpośrednio po obróbce na maszynach CNC (tokarki, frezarki, centra obróbcze). Aby uzyskać idealną powierzchnię pod kąpiel galwaniczną, kluczowe jest nie tylko właściwe chłodzenie i smarowanie narzędzi, lecz także uniknięcie wytrącania się kamienia lub innych osadów wewnątrz układów chłodzących.
Woda demineralizowana zazwyczaj w zupełności wystarcza do stworzenia stabilnej emulsji chłodzącej, odpornej na powstawanie wytrąceń mineralnych.
W przypadku ekstremalnie precyzyjnych obróbek (np. w przemyśle lotniczym czy medycznym), gdzie każdy mikrometr ma znaczenie, woda destylowana może zostać włączona w układ chłodzenia, by wyeliminować wszelkie możliwe zanieczyszczenia.
Dzięki minimalizowaniu ilości soli i jonów agresywnych w rozcieńczanym chłodziwie, rośnie trwałość osprzętu CNC, łożysk, uszczelek i samych narzędzi.
Woda destylowana i demineralizowana - czy nadają się do picia?
Zarówno woda destylowana, jak i demineralizowana, nie są zalecane do regularnego spożycia. Choć są pozbawione szkodliwych zanieczyszczeń, to jednocześnie nie zawierają niezbędnych dla organizmu pierwiastków, takich jak wapń, magnez czy potas. Długotrwałe picie takiej wody może prowadzić do niedoborów tych składników, a to może mieć poważne konsekwencje zdrowotne.
Dla zdrowia i prawidłowego funkcjonowania organizmu najlepiej jest pić wodę filtrowaną, która zawiera niezbędne minerały.
Gdzie kupić wodę demineralizowaną?
Bardzo ważne pytanie, które należy sobie zadać przy prowadzeniu zakładu przemysłowego brzmi: gdzie kupić wodę demineralizowaną lub destylowaną. Sprzedaż takiej cieczy odbywa się za pomocą profesjonalnych firm wyposażonych w odpowiednie urządzenia, które zapobiegną nagromadzeniu się osadu. Podobnie jest z poszukiwaniem producenta wody destylowanej - zwłaszcza, kiedy potrzebujemy jej mnóstwo do przemysłu i energetyki i nie wystarczy nam jeden, zwykły filtr.
tags: #woda #demineralizowana #zastosowanie
