Deionizovaná voda
vs Destilovaná
Deionizovaná voda je plnohodnotná náhrada destilovanej vody určenej do laboratórnych podmienok chemického, biologického, medicínskeho charakteru, a pre iné odvetvia priemyslu …
Deionizovaná"destilovaná" voda
Bežná destilovaná voda vyrábaná klasickou destiláciou, teda kondenzáciou pary do vodného skupenstva má širokospektrálne uplatnenie v bežnom živote, primárne však v rôznych odvetviach priemyslu, výroby, vo výskumnom sektore, v biologických, medicínskych vedách, v elektro priemysle a pod. Výroba destilovanej vody klasickou formou môže byť v niektorých prípadoch neefektívna v prípade vysokej spotreby vody na pracovisku, v laboratóriu.
Ak produkcia destilovanej vody nie je dostačujúca, kedy klasický destilátor nestíha vykryť požadovanú dennú spotrebu vody, treba pouvažovať na inom spôsobe výroby destilovanej vody, v tomto prípade deionizovanej vody, s vysokou výdatnosťou bez použitia elektrickej energie.
Deionizácia vody je odstraňovanie iónov z vody
Ióny sú elektricky nabité atómy alebo molekuly nachádzajúce sa vo vode, ktoré majú buď záporný alebo kladný náboj. Mnohé aplikácie, ktoré vyžadujú vodu vysokej čistoty na ako oplach alebo prísadu, sa tieto ióny považujú za nečistoty a musia sa z vody odstrániť. Ióny s kladným nábojom sa nazývajú „katióny“ a ióny so záporným nábojom sa nazývajú „anióny“. Iónomeničové živice sa používajú na výmenu nežiaducich katiónov a aniónov s vodíkom a hydroxylom, v danom poradí, za vzniku čistej vody (H20), ktorá nie je ión. Nižšie je uvedený zoznam základných iónov bežne sa vyskytujúcich v komunálnej vode.
| Katióny ( Odstránené Katiónovými živicami ) | Anióny ( Odstránené Aniónovými živicami ) |
|---|---|
| Vápnik (Ca++) | Chloridy (Cl-) |
| Horčík (Mg++) | Sulfáty (SO4–) |
| Železo (Fe++) | Dusičnany (NO3-) |
| Mangán (Mn++) | Uhličitany (CO3–) |
| Sodík (Na+) | Oxid Kremičitý (SiO2-) |
Ako funguje deionizácia vody?
Iónomeničové živice sa používajú na výrobu deionizovanej vody („DI voda“). Tieto živice sú malé plastové guľôčky, ktoré sa skladajú z organických polymérnych reťazcov, ktoré majú nabité funkčné skupiny zabudované do guľôčok živice. Každá funkčná skupina má buď pevný kladný alebo záporný náboj.
- Katiónová živica má zápornú funkčnú skupinu, a preto priťahuje kladne nabité ióny. Existujú dva typy katiónových živíc, slabo kyslý katión (WAC) a silne kyslý katión (SAC). Slabo kyslá katiónová živica sa používa hlavne pri dealkalizácii a iných unikátnych aplikáciách. Z tohto dôvodu sa zameriame na vysvetlenie úlohy silne kyslých katiónových živíc používaných na výrobu deionizovanej vody.
- Aniónová živica má kladnú funkčnú skupinu, a preto priťahuje záporne nabité ióny. Existujú dva typy aniónových živíc, anión so slabou bázou (WBA) a anión so silnou bázou (SBA). Oba typy aniónových živíc sa používajú na výrobu deionizovanej vody, avšak majú odlišné vlastnosti uvedené nižšie:
- Živice WBA neodstraňujú oxid kremičitý, C02 ani nemajú schopnosť neutralizovať slabé kyseliny a majú nižšie než neutrálne pH, keď sa používajú v systéme s dvojitým oddeleným lôžkom.
- Živice SBA odstraňujú všetky anióny vo vyššie uvedenej tabuľke vrátane C02 a majú vyššie než neutrálne pH, keď sa používajú v systéme s dvojitým oddeleným lôžkom v dôsledku úniku sodíka.
- Živice so zmiešaným lôžkom používajú živice SAC a SBA kombinované dohromady.
Fyzikálno chemické väzby iónov
K živicovým guľôčkam sú priťahované rôzne ióny s rôznou silou. Napríklad vápnik je silnejšie priťahovaný ku guľôčkam katiónovej živice ako sodík. Vodík na guľôčke katiónovej živice a hydroxyl na guľôčke aniónovej živice nemajú silnú príťažlivosť. Keď kladne nabité katióny prúdia cez guľôčky katiónovej živice, katióny sa vymieňajú za vodík (H+). Podobne, keď záporne nabité anióny prúdia cez guľôčky aniónovej živice, anióny sa vymieňajú za hydroxyl (OH-). Keď spojíte vodík (H+) a hydroxyl (OH-), vytvoríte čisté H20. Nakoniec sa všetky výmenné miesta na guľôčkach katiónovej a aniónovej väzby vyčerpajú a ionexová živica už neprodukuje deionizovanú vodu. V tomto bode sa vyžaduje výmena ionex živice za čerstvú zmes.
Elektrická vodivosť vody
Ióny vedú elektrický prúd. Elektrický prúd prechádza vodou pomocou iónov, ktoré sú ako odrazový mostík. Výsledkom je, že meranie elektrickej vodivosti vody nám môže stanoviť, aký je obsah iónov vo vode. Čím menší obsah iónov vo vode, tým bude miera prechodu elektrického prúdu menšia alebo úplne znemožnená. Preto je voda s nižšou hodnotou vodivosti považovaná za viac „deionizovanú“ ako voda s vysokou hodnotou vodivosti. Mernú elektrickú vodivosť vody meriame konduktometrom (EC meter). Hodnota vodivosti vody sa vyjadruje veličinou mikrosiemens na centimeter (µS/cm). Úroveň celkovej mineralizácie vody obsahu vo vode prítomných iónov sa môže merať aj pomocou TDS metra (Total disolved Solids), kedy sa stanovuje (ppm) „parts per million“. TDS meter sa používa na orientačné stanovenie vodivosti vody.