Woda Ultraczysta, Demineralizowana i Poddana Odwróconej Osmozie: Zastosowanie
- Szczegóły
Woda, z której korzystamy na co dzień nie jest czystym związkiem H2O. Zawiera w sobie wiele substancji, mających wpływ nie tylko na jej właściwości organoleptyczne, ale również stan gospodarstwa domowego, komfort użytkowania oraz nas samych. Mówiąc o zanieczyszczeniach wód, przyjmuje się, że są to wszystkie niekorzystne zmiany ich cech fizycznych, chemicznych oraz biologicznych.
Aqua Dest, czyli woda destylowana, to produkt wytwarzany z normalnej wody źródłowej lub wody wodociągowej. W procesie destylacji lub demineralizacji woda oczyszczana jest z soli mineralnych, a w zależności od procedury również z substancji organicznych i mikroorganizmów, dzięki czemu powstaje woda pozbawiona związków chemicznych. Oczyszczanie wody z soli mineralnych możliwe jest w urządzeniach odwróconej osmozy lub urządzeniach filtracyjnych działających na zasadzie wymiany jonowej.
Różnice między wodą demineralizowaną a destylowaną
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. Główną różnicą między wodą demineralizowaną a destylowaną są możliwe pozostałości zanieczyszczeń organicznych i mikroorganizmów. W procesie destylacji zazwyczaj pozostają one w parowniku.
Zastosowanie wody destylowanej
Woda destylowana, znana również pod nazwą Aqua Dest lub Aqua destillata, to produkt który znajduje szerokie zastosowanie np. w kosmetyce, chemii, farmacji, medycynie lub przemyśle. Często stosuje się ją jako rozpuszczalnik lub środek czyszczący. Na przykład idealnie nadaje się do sporządzania roztworów. Wodę destylowaną można stosować również do specjalistycznego mycia i czyszczenia w laboratorium. Przydaje się przykładowo do płukania pojemników laboratoryjnych, ponieważ nie tworzy plam wapiennych. W obszarze technicznym wyjątkowo dobrze nadaje się do stosowania w różnych urządzeniach, jak np. Aqua Bidest pochodzi od łacińskiego Aqua bidestillata i określa wodę redestylowaną.
Ta woda oczyszczona przeznaczona jest z reguły do takiego samego zastosowania jak woda destylowana. Ponieważ ten produkt charakteryzuje się większym stopniem czystości, jest często preferowana w gabinetach lekarskich.
Przeczytaj także: Wybór sprzętu do destylacji
Normy i standardy
Woda destylowana i demineralizowana podlega różnym normom, które informują o tym, jakie są właściwości produktu i do jakich celów jest on dopuszczony. Na przykład norma VDE 0510 oraz DIN 43530 potwierdzają, że woda nadaje się do użycia w określonych celach technicznych, jako np. Zakres normy określa wymagania i odpowiadające im badania dotyczące dużych sterylizatorów parowych stosowanych głównie w ochronie zdrowia do sterylizacji wyrobów medycznych i ich wyposażenia i ma zastosowanie do sterylizatorów parowych zaprojektowanych do umieszczania co najmniej jednej jednostki sterylizacyjnej lub mających komorę o objętości przynajmniej 60 l.
Normy są dokumentami opracowywanymi przez niezależnych, międzynarodowych ekspertów z danej dziedziny gospodarki. Wytyczne są kategorią przepisów służbowych, aktem normatywnym rangi niższej od zarządzenia i instrukcji, podpisanym, przez dyrektora lub kierownika jednostki organizacyjnej. Rekomendacja to pozytywna opinia wydana o kimś lub o czymś. Wszystkie powyżej opisane dokumenty, mają ca celu ułatwić producentom, użytkownikom oraz konsumentom, zdobycie informacji, które w jednoznaczny sposób określają standardy, parametry techniczne, cechy jakościowe, itd.
Woda ultraczysta
Woda właściwie pozbawiona zanieczyszczeń rozpuszczonych lub koloidalnych jonowych i organicznych, spełniająca najostrzejsze wymagania analityczne, w tym wymagania wysokosprawnej chromatografii cieczowej. Nadaje się do badan analitycznych najwyższej czułości. Woda o bardzo małej zawartości zanieczyszczeń nieorganicznych, organicznych i koloidalnych, odpowiednia do zastosowań analitycznych o dużej czułości, w tym spektrometrii absorpcyjnej atomowej (AAS) i do oznaczania składników występujących w ilościach śladowych. Woda do ogólnego laboratoryjnego zastosowania, używana w większości „mokrych” prac chemicznych oraz do przygotowywania roztworów odczynników. Zaleca się otrzymywanie jej na przykład przez pojedynczą destylację, dejonizację lub odwróconą osmozę.
Metody demineralizacji wody
Przede wszystkim chodzi o sposób jej oczyszczenia. Woda destylowana jest poddawana procesowi destylacji, który polega na podgrzaniu wody do temperatury 100 stopni Celsjusza, a następnie skropleniu pary wodnej. Zebrane krople tworzą wodę destylowaną. Proces ten nie jest niestety doskonały. Wymaga ogromnej ilości energii oraz odpowiedniego poziomu czystości. Woda demineralizowana natomiast jest pozyskiwana w zupełnie inny sposób. Oczyszczana jest przy pomocy procesu odwróconej osmozy. Polega on na tym, że ciecz pod wysokim ciśnieniem przenika przez membranę - półprzepuszczalną błonę, która rozdziela wodę na dwa roztwory.
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. Jakość wody zależy od bardzo wielu parametrów. jak i urządzenia z wodą pracujące. Woda może być demineralizowana na kilka sposobów: poprzez destylację, odwróconą osmozę, złoże jonowymienne mieszane (MIX- bed) lub elektrodejonizację. Pozbawiona soli wapnia i magnezu, jonów metali oraz wszelkich innych zanieczyszczeń cechuje się najwyższą wartością użytkową.
Przeczytaj także: Woda gazowana a zdrowie dzieci
Proces demineralizacji wody polega na całkowitej redukcji stężenia rozpuszczonych w niej soli mineralnych, a co za tym idzie, prowadzi do zmniejszenia jej przewodności. Woda poddana demineralizacji może być wykorzystywana w ramach procesów produkcyjnych i technologicznych. W praktyce przemysłowej demineralizacja wody polega na usunięciu jonów takich jak wapń (Ca2+), magnez (Mg2+), sód (Na+), chlorki (Cl-) czy siarczany (SO42-), które mogą wpływać negatywnie na funkcjonowanie urządzeń i powodować zanieczyszczenie procesów przemysłowych.
Optymalna metoda demineralizacji dobierana jest m.in. W zastosowaniach przemysłowych proces demineralizacji prowadzony jest jako ostatni etap uzdatniania wody. Powyższe metody demineralizacji wody w przemyśle różnią się między sobą zasadą działania, a co za tym idzie również końcowym efektem oczyszczania. W zależności od zastosowanej technologii inne też będą sposoby obsługi i serwisowania urządzeń, a także finalne koszty eksploatacji. W procesie demineralizacji wody jedną z najczęściej wykorzystywanych metod jest przemysłowa odwrócona osmoza. Do zalet tej technologii zalicza się przede wszystkim prostą obsługę systemu oraz brak konieczności stosowania preparatów chemicznych, a co za tym idzie neutralizacji ścieków.
Odwróconą osmozę rekomenduję przede wszystkim do zakładów kosmetycznych i farmaceutycznych, a także do laboratoriów medycznych i chemicznych. Należy pamiętać, że wydajna demineralizacja wody w przemyśle, zachodząca dzięki filtracji membranowej, będzie możliwa tylko jeśli woda zasilająca zostanie wcześniej odpowiednio przygotowana. W tym celu, w przemysłowych stacjach uzdatniania wody stosuje się dodatkowo m.in. Na zdjęciu widać przemysłowy system odwróconej osmozy o dużej wydajności (250 l/h) oraz kolumnę demineralizującą. W skład stacji uzdatniania wody wchodzi również zbiornik magazynujący wodę po uzdatnieniu.
Wydajna demineralizacja wody w przemyśle może się również odbywać na drodze wymiany jonowej na specjalnych złożach filtracyjnych. W zależności od rodzaju i potrzeb instalacji przemysłowej, stosuje się dwa rodzaje filtrów - pojedyncze urządzenie wypełnione złożem mieszanym lub układ dwóch kolumn jonitowych, z których jedna zawiera silnie kwaśny kationit, a druga - zasadowy anionit. Silnie kwaśny kationit działa w cyklu wodorowym, natomiast zasadowy anionit w cyklu wodorotlenowym. Podczas pracy urządzenia dochodzi do równoważnej wymiany kationów na wodór i anionów na grupę wodorotlenową. Należy pamiętać, że zdolność jonitów do wymiany jest ograniczona, a proces zachodzi do momentu wysycenia wszystkich grup funkcyjnych jonitu.
Technologia elektrodejonizacji (określana w skrócie jako EDI) łączy w sobie zastosowanie membran osmotycznych, żywicy jonowymiennej oraz pola elektrycznego. Wydajna demineralizacja wody w przemyśle za pomocą elektrodejonizacji jest stosowana w aplikacjach wymagających bardzo wysokiej czystości wody. Systemy tego typu uznawane są za bardzo wydajne, a w dodatku charakteryzują się niską szkodliwością dla środowiska naturalnego. Poddawana temu procesowi woda przepływa przez jedną lub kilka komór wypełnionych żywicami jonowymiennymi, które zostały umieszczone między membranami kationoselektywnymi oraz anionoselektywnymi. Jony zostają związane na żywicach jonowymiennych i pod wpływem pola elektrycznego migrują do oddzielnych komór. Ponieważ pole elektryczne wytwarza jednocześnie jony H+ i OH-, żywice są stale utrzymywane w stanie zregenerowanym. Proces elektrodejonizacji stosuje się zazwyczaj za systemem odwróconej osmozy.
Przeczytaj także: Woda destylowana: poradnik domowy
Woda produkowana przez systemy elektrodejonizacji ma zazwyczaj przewodnictwo właściwe wynoszące około 1 μS/cm. Wykorzystując wymienione wyżej metody demineralizacji, można otrzymywać również wodę ultraczystą (UPW, ang. Ultra Pure Water). Woda ultraczysta znajduje zastosowanie głównie w przemyśle farmaceutycznym, elektronicznym (np. do produkcji półprzewodników), a także w sektorze energetycznym i w laboratoriach. Wytwarzanie wody ultraczystej rozpoczyna się od odpowiedniego przygotowania wody surowej. Normy dotyczące wody ultraczystej są bardzo rygorystyczne, a jej jakość określa się na podstawie różnych parametrów.
Zastosowania wody demineralizowanej w przemyśle
Demineralizacja wody w przemyśle znajduje szerokie zastosowanie w wielu sektorach - wszędzie tam, gdzie czystość wody ma kluczowe znaczenie dla przebiegu procesów technologicznych. W przemyśle energetycznym, szczególnie w elektrowniach parowych i jądrowych, bardzo ważne jest uzdatnianie wody do produkcji pary napędzającej turbiny. Zanieczyszczenia obecne w wodzie mogą bowiem prowadzić do korozji i gromadzenia się osadów w systemach parowych, co znacznie obniża efektywność procesu i żywotność samych urządzeń. Oprócz tego demineralizacja wody w przemyśle jest potrzebna w systemach chłodzenia, do produkcji emulsji chłodzących przy maszynach typu CNC, a także do chłodzenia dysz wtryskowych wykorzystywanych m.in. przy wytwarzaniu elementów plastikowych. Nie może się również bez niej odbywać uzdatnianie wody do systemów nawilżania powietrza.
Przemysł farmaceutyczny - woda demineralizowana służy m.in. Spełnienie surowych norm jakościowych - demineralizacja wody w przemyśle (np. Demineralizacja wody do zastosowań przemysłowych to konieczność w wielu procesach technologicznych i technicznych. Dłuższa żywotność urządzeń, wyższa wydajność instalacji oraz zgodność z normami jakościowymi sprawiają, że jest to inwestycja o dużym znaczeniu dla wielu sektorów gospodarki.
Analiza wody
Jedyna droga do osiągnięcia krystalicznie czystej i bezpiecznej wody wiedzie przez analizę jej składu. Badanie wody jest istotne z kilku względów. Wyniki badania wody ilustrują dokładnie wykaz parametrów oraz ich wartość. To daje możliwość kompleksowej oceny rodzaju oraz stężenia zanieczyszczeń występujących w wodzie. Osoby zgłaszające się do nas z prośbą o dobór urządzeń filtracyjnych są w pierwszej kolejności pytane właśnie o przeprowadzenie badania wody. Badanie wody nie jest konieczne w przypadku wody wodociągowej. Takich informacji udziela zazwyczaj dostawca. Użytkownicy tego ujęcia decydują się na zlecenie analizy sporadycznie i jest to dyktowane raczej ciekawością. Najczęściej sprawdzanym parametrem w przypadku wody wodociągowej jest stopień twardości wody. Zupełnie inaczej sytuacja wygląda w przypadku własnych ujęć. Tutaj kompleksowe badanie wody jest koniecznością. Jeśli głównym źródłem zaopatrzenia w wodę gospodarstwa domowego jest własne ujęcie, badanie wody należy wykonywać regularnie.
Analiza wody pod kątem fizykochemicznym oraz mikrobiologicznym zalecana jest do przeprowadzenia minimum raz na 12 miesięcy. Wykonujemy analizy wody pod kątem fizykochemicznym w specjalnie przystosowanym do tego laboratorium dysponującym nowoczesnym sprzętem badawczym. Zaawansowana technologicznie aparatura pomiarowa pozwala na precyzyjne uzyskanie wyników. W wielu przypadkach, aby precyzyjnie dostosować materiał filtracyjny do właściwości wody, wykonujemy również testy obciążeniowe. To pozwala na optymalne dopasowanie systemu uzdatniania wody do konkretnych potrzeb. Przygotowanie próbki przeznaczonej do analizy wody zazwyczaj leży po stronie zleceniodawcy. W obu przypadkach próbki należy pobierać z najczęściej wykorzystywanych ujęć (na przykład w kuchni lub łazience).
Woda stanowi doskonały rozpuszczalnik, przez co zawiera w sobie szereg różnych substancji. Mowa tu o tych dobroczynnych dla zdrowia, jak minerały, ale również szkodliwych (pestycydy, związki chloru, azotany, mikroorganizmy). Niekiedy jakość wody wymaga poprawy. Można tego dokonać stosując odpowiednią stację uzdatniania. Jak dobrać stację uzdatniania wody? Każde ujęcie, z którego pochodzi woda jest inne. Ta zasada obowiązuje nawet w przypadku wody wodociągowej. O tym z jakiej jakości wodą mamy do czynienia, świadczą jej właściwości fizyczne, chemiczne oraz mikrobiologiczne. Stan wody możemy ocenić na podstawie jej mętności, smaku, zapachu, barwy, ale również występujących związków chemicznych i drobnoustrojów.
Przewodnictwo elektryczne wody
Przewodnictwo elektryczne wody jest miarą zdolności wody do przewodzenia prądu elektrycznego. Zależy od ilości zanieczyszczeń w wodzie. Im więcej zanieczyszczeń, tym większa wartość przewodnictwa. Idealnie czysta woda niemalże nie przewodzi prądu. Przewodność elektryczna wody zależy również od jej temperatury. Jednostki, w jakich najczęściej określa się przewodnictwo wody to mikrosiemensy na centymetr (µS/cm), mikrosiemensy na centymetr (mS/cm) oraz siemensy na centymetr (S/cm). 1 S = 1000 mS = 1000000 µS.
TDS oznacza całkowitą ilość soli rozpuszczonych. Podobnie jak przewodność jest jednostką definiującą stopień zanieczyszczenia wody. Pomiar przewodności wykonuje się również po to, aby oszacować ogólną zawartość soli rozpuszczonych (TDS - total dissolved solids). W przybliżonym przypadku, aby uzyskać wynik pomiaru przewodności wody jako TDS, należy pomnożyć wynik w µS/cm przez 1,56.
Klasy czystości wody demineralizowanej
Nie ma jednej konkretnej normy definiującej parametry wody demineralizowanej. Parametry definiujące parametry wody oczyszczonej lub ultraczystej występują w kilku normach dotyczących różnych branż. Każde laboratorium chemiczne, do niektórych lub większości procesów, potrzebuje zastosowania wody. Ze względu na specyficzny charakter pracy w takim miejscu ciągłemu monitoringowi poddawane są liczne parametry charakteryzujące jej jakość.
- 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.
Przewodność wody demineralizowanej - zakresy
Przewodność wody demineralizowanej (lub oczyszczonej) będzie zależała od stopnia jej oczyszczenia oraz od źródła wody, z którego została poddana procesom demineralizacji. Przewodność mierzy się w jednostkach mikrosiemensów na centymetr (µS/cm) lub mikrosiemensów na metr (µS/m). Poniżej przedstawiono typowe zakresy przewodności dla różnych stopni czystości wody:
- Woda ultra-czysta (UPW - Ultra-Pure Water): Jej przewodność może wynosić od 0,055 µS/cm do 0,1 µS/cm (lub od 0,055 µS/m do 0,1 µS/m).
- Woda demineralizowana o wysokim stopniu czystości: Woda oczyszczona za pomocą procesów demineralizacji może mieć przewodność na poziomie około 1 µS/cm (lub 1 µS/m).
- Woda demineralizowana o standardowej czystości: Woda demineralizowana stosowana w przemyśle, laboratoriach i wielu innych dziedzinach może mieć przewodność na poziomie około 1-5 µS/cm (lub 1-5 µS/m).
Zastosowania wody demineralizowanej
Woda demineralizowana jest wykorzystywana w produkcji żywności, zwłaszcza w miejscach, gdzie czystość wody jest ważna, np. Woda demineralizowana jest często używana w laboratoriach do przygotowywania roztworów, mycia szkła laboratoryjnego i innych zastosowań. Woda demineralizowana jest istotna w tych branżach i wielu innych, gdzie ultra czysta woda jest niezbędna do zachowania jakości i wydajności procesów.
Woda destylowana, demineralizowana czy ultraczysta jest głównym składnikiem w produkcji kosmetyków, w przemyśle spożywczym i wielu innych dziedzinach. W każdej z wymienionych branż znajdziemy zastosowanie dla wody z nanocząsteczkami metali szlachetnych.
Główne obszary zastosowań:
- Laboratoria: Do przygotowania roztworów, próbek do analiz, mycia szkła laboratoryjnego.
- Przemysł farmaceutyczny: W procesach produkcji leków.
- Elektronika: W produkcji półprzewodników.
- Energetyka: W kotłach parowych.
- Akumulatory: Jako elektrolit.
Aby zapewnić odpowiednie warunki chemiczne należy przeprowadzać okresową kontrolę parametrów jakościowych wody demineralizowanej. Są to takie parametry jak przewodność właściwa, przewodność kwasowa, wartość pH, twardość czy zawartość tlenu. Częstotliwość badań określa wytwórca pieca.
Woda demineralizowana EcoUltraPure®
Woda demineralizowana, znana także jako woda odmineralizowana to rodzaj wody, która została poddana procesowi usuwania minerałów i soli rozpuszczonych w niej. Proces ten ma na celu uzyskanie czystej wody, pozbawionej wszelkich substancji mineralnych, które mogą wpływać na jej przewodność elektryczną lub inne właściwości.
Prowadzony przez nas proces produkcji wody demineralizowanej EcoUltraPure® jest przeprowadzany za pomocą specjalnych systemów i urządzeń, takich jak zmiękczacze wody oraz systemy odwróconej osmozy.
tags: #woda #ultraczysta #demineralizowana #i #poddana #odwroconej

