Деминерализованная вода отличие от дистиллированной

Дистиллированная, деионизированная, деминерализированная, осмотическая, бидистиллированная и высокоомная вода

Задача этой статьи разобраться с терминами: осмотическая вода, дистиллированная вода, деионизированная вода, деминерализованная вода и бидистиллированная вода. Все эти термины объединяет общий признак – это вода глубокой очистки с минимальным количеством примесей. Получение деионизированной воды (глубоко очищенная вода) необходимо во многих отраслях промышленности и медицине (производство электролитов, микроэлектроника, гальваника, лаборатории, растворы для инъекций, фармацевтика и т.д.).

Осмотическая вода

Очень часто осмотическая вода сравнивается с дистиллированной. На самом деле это не правильно. Одним из основных блоков современного дистиллятора является обратный осмос . Обратноосмотические мембраны отличаются друг от друга по качеству фильтрации и бывают низконапорные (низкоселективные) и высоконапорные (высокоселективные). Вода, полученная методом обратного осмоса, называется осмотическая вода. Никаких нормативных документов по этому типу воды нет. Качество фильтрации измеряется, как правило, кондуктометром (показывает удельная электропроводность воды). Селективность осмотических мембран составляет 85-99%. Зная селективность мембраны, можно спрогнозировать качество очищенной воды (обратноосмотический фильтрат или пермеат). Важно помнить, что мембраны обратного осмоса имеют вид мелкого сита, которое задерживает практически всеионы солей и органические примеси, но при этом пропускают молекулы воды и все растворенные в исходной воде газы (т.к. размер молекулы газа меньше молекулы воды). Получение деионизированной или осмотической воды часто требуется в ликёро-водочной индустрии, химической промышленности, для денитрификации воды из скважины (удаление нитратов), для удаления бора и т.д.

Дистиллированная вода и дистилляторы

Ошибочно мнение, что дистиллированная вода является самой химически чистой водой. Дистиллированная вода – это вода, практически полностью очищенная от растворенных в ней минеральных солей, органических и других примесей. Оборудование, при помощи которого получают такую воду, называют дистиллятор (аквадистиллятор). Сердце современного дистиллятора – мембрана обратного осмоса. Как правило, для получения дистиллированной воды (дистиллят) осмотическая вода подвергается доочистке тем или иным методом (второй каскад осмотических мембран, ионный обмен, электродеионизация и т.д.), а также уделяется особое внимание элементам предварительной подготовки воды (корректировка водородного показателя, ультрафильтрация и т.д.). Для получения одного кубического метра дистиллированной воды мембранным методом нужно 2-4кВт электрической мощности в зависимости от требуемой производительности.

Качество дистиллята регламентируется техническими условиями ГОСТ 6709-72 «Вода дистиллированная». Самый важный показатель качества дистиллированной воды —Электропроводность дистиллированной воды.

Показатели дистиллированной воды: 1. Массовая концентрация остатка после выпаривания, мг/л 2. Массовая концентрация аммиака и аммонийных солей (NH4), мг/л 3. Массовая концентрация нитратов (NО3, мг/л 4. Массовая концентрация сульфатов (SO4), мг/л 5. Массовая концентрация хлоридов (Сl), мг/л 6. Массовая концентрация алюминия (Аl), мг/л 7. Массовая концентрация железа (Fe), мг/л 8. Массовая концентрация кальция (Сa), мг/л 9. Массовая концентрация меди (Сu), мг/л 10. Массовая концентрация свинца (Рb), % 11. Массовая концентрация цинка (Zn), мг/л 12. Водородный показатель воды pH 13. Массовая концентрация веществ, восстанавливающих КМnО4, мг/л 14. Удельная электрическая проводимость при 20 °С (электропроводность), См/м

Норма, не более 5 0,02 0,2 0,5 0,02 0,05 0,05 0,8 0,02 0,05 0,2 5,4 — 6,6 0,08 5•10 -4

Примечание: При поиске дистиллированной воды в поисковых системах всемирной паутины часто допускаются грамматические ошибки «дистилированная вода», «дистилированая вода» или «дисцилированная вода»

Деминерализированная и деионизированная вода

Деминерализованная вода (деионизированная вода) – вода, удовлетворяющая всем требованиям к дистиллированной воде, кроме содержания окисляемых марганцовкой КМnО4 органических веществ. Производится методом обратного осмоса или ионного обмена.

Примечание: При поиске деминерализированной или деионизированной воды в поисковых системах всемирной паутины часто допускаются грамматические ошибки «деминерализированая вода» или «деионизированая вода»

Бидистиллированная и высокоомная вода

Судя по приведённым выше нормативам ГОСТ, дистиллированная вода не является чистой с химической точки зрения. К химически чистой воде близка бидистиллированная вода (бидистиллят). Современный бидистиллятор состоит из нескольких ступеней фильтрации: ультрафильтрация, двухкаскадный осмос, ионный обмен (фильтры смешанного действия ФСД), электродеионизация EDI и т.д.). Бидистиллированную воду часто называют «высокоомная вода». Считается, что самая чистая вода имеет удельное сопротивление 16-18МОм х см. Получение деминерализованной воды такого качества — задача, требующая высокой квалификации проектировщиков комплекса обессоливания. Наше предприятие производит установки для получения высокочистой воды любой производительности по уникальным ресурсо- и финансовосберегающим технологиям.

Источник

Важный вопрос: чем отличается дистиллированная вода от обычной?

Дистиллированная вода обрабатывается помощью специального прибора дистиллятора. Он устраняет из нее соли, микроэлементы, минералы.

Для постоянного питья она не рекомендуется, поэтому ее используют в других областях жизнедеятельности и промышленности. По составу отличается от других видов воды.

Разберем подробнее, чем отличается дистиллированная вода от обычной питьевой, водопроводной, фильтрованной, кипяченой и другой.

В чем разница, есть ли отличия?

Для получения определенного вида воды используют разные методики. Одни из них энергозатратные, другие трудоемкие.

Поэтому ученые постоянно ищут способ, с помощью которого можно добывать лучшую очищенную воду. В зависимости от внутреннего состава она приемлема в разных областях.

От обычной водопроводной

Основные отличия дистиллированной от проточной воды написаны в таблице:

Характеристика	Дистиллированная вода	Водопроводная вода
Метод очистки	Дистиллятор с применением метода обратного осмоса, ионного обмена	Фильтрационные системы очистки
Содержание микроэлементов	Полностью отсутствуют или содержатся в небольшом объеме	Большое количество, среди которых представлены медь, цинк, марганец, железо, никель и другие элементы
Положительное влияние на организм	Восполнение недостающего объема жидкости	Устранение обезвоживания, насыщение микроэлементами
Вред для организма	Недостаточность поступления кальция, магния, что приводит к болезням сердца, костей	Риск попадания бактерий с развитием кишечной инфекции

Дистиллированную воду применяют для изготовления аккумуляторов, антифризов. В них примесь веществ недопустима. Часто ее добавляют в утюги для отпаривания.

Если в регионе водопроводная H2O достаточно очищается, ее можно пить. Но лучше поставить собственную фильтрационную систему. Тогда она будет получаться достаточно чистой, пригодной для употребления.

Дистиллированную воду пить нельзя, она устраняет жажду, но не приносит благоприятного влияния.

От кипяченой

В отличие от дистиллированной, кипяченая вода содержит часть сохраненных веществ, не уничтоженных действием высокой температуры. Она не считается полностью «мертвой».

Однако если употреблять оба вида H2O для питья на постоянной основе, у человека возникнет недостаток минералов. Это скажется на состоянии внутренних органов.

От деионизированной

В процессе получения дистиллированной воды уничтожаются практически все вещества, которые в ней находятся. Но в период конденсации внутрь впитываются ионы воздуха. Это делает ее не совсем чистой.

Жидкость, прошедшую деионизацию, делят на 2 класса:

Ее применяют в химической, косметической, радиоэлектронной промышленности. Часто используют в бытовых приборах для продления срока их службы.

Отличие дистиллированной от ионизированной воды заключается именно в чистоте. В первом виде содержатся ионы воздуха, во втором они отсутствуют.

От деминерализованной

Деминерализованная – более очищенная вода, получаемая при помощи осмоса, ионного обмена.

В ней не содержится ионов воздуха. Количество микроэлементов и минералов сведено к нулю.

Степень очистки стремится к 100%. Применяется в промышленности, для питья непригодна.

В дистиллированной воде содержится большее число органических веществ, так как в процессе ее получения жидкая часть соединяется с кислородом воздуха, поэтому нужна ионизации.

От обессоленной

Для получения используют водопроводную воду. Она проходит разные этапы обработки, в зависимости от них получается дистиллированная или обессоленная вода.

Разница появляется, если воду используют в промышленности, например, химической. В процессе обессоливания уничтожаются кислоты, они не разлагаются.

Если же проводят дистилляцию, кислоты распадаются на составные части. То есть pH получается чуть меньше 7 единиц. Поэтому в промышленности более пригодна обессоленная вода.

Для питья дистиллированную воду употребляют в редких случаях. Обессоленная для питья непригодна.

Для инъекций

В процессе получения инъекционной воды используют методы очистки, помогающие получить жидкость, в которой не содержится любых химических веществ, будь то щелочи или кислоты.

Это нужно, чтобы при введении лекарственного вещества внутрь крови не возникло побочных реакций. Если есть загрязнения, может возникнуть:

• сепсис (инфекционное заражение крови),
• интоксикация организма,
• ацидоз (закисление),
• алкалоз (развитие щелочной среды) крови.

Когда получают дистиллированную воду, предполагают, что ее будут использовать в промышленности, автомобилестроении. Вводить ее внутрь крови человека запрещено.

От фильтрованный питьевой

В фильтрованной воде значительно снижено количество патогенных микроорганизмов. Уменьшено количество кислот, щелочей. Но полезные минералы остаются.

В дистиллированной воде эти вещества уничтожены. Сохраняется часть кислот и щелочей, но они распадаются на составные части, поэтому не активны. Для питья она не рекомендуется, так как не приносит пользу.

Как определить, что пройдены этапы дистилляции?

Визуально определить, что пройдены этапы дистилляции невозможно.

Дистиллированная вода имеет те же физические характеристики, что и любые другие виды:

• отсутствие запаха;
• прозрачность;
• отсутствие примесей, цвета.

По вкусу она будет совершенно другой, чем водопроводная, фильтрованная питьевая вода. Многие люди говорят, что она безвкусна. Это связано с тем, что в ней отсутствуют кислоты, щелочи, минералы, влияющие на рецепторы языка.

Дистиллированную воду определяют по надписи на этикетке. Производители обязаны указывать вид жидкости, находящейся внутри.

Возможна ли замена?

Многие виды воды сходны по составу с дистиллированной. Они проходят схожую систему переработки, нужную для очищения.

Поэтому рекомендуются следующие замены:

• деионизированная, деминерализованная;
• обессоленная;
• вода для инъекций.

Если же человек решил заменить вышеперечисленные типы воды на дистиллированную, это сделать невозможно. Например, вода для инъекций подходит при внутривенном введении. Применение дистиллированного типа приведет к интоксикации организма.

Когда нужна в домашних условиях и на производстве?

В отличие от деминерализации, обессоливания, процесс дистилляции обходится для промышленности дешевле.

Поэтому этот вид воды применяют в следующих сферах:

1. Добавление в электролит аккумулятора.
2. Достижение определенной температуры охлаждения в антифризах.
3. Отпариватели, утюги.
4. Разбавление концентрированных веществ.
5. Косметология, парфюмерия, фармацевтика.
6. Производство алкогольной продукции.
7. Химическая промышленность, металлургия, микроэлектроника.

Вся самая важная информация о дистиллированной воде, ее свойствах и применении — тут.

Заключение

Дистиллированной водой пользуются не только в промышленности, но и в повседневной жизни. Степень очистки позволяет применять ее в различных областях, даже медицине.

Требуется помнить, что для питья лучше использовать водопроводную или фильтрованную воду. Если же нужна большая степень очищения, подойдет деминерализованная, обессоленная, инъекционная вода.

Источник

Дистиллированная и деминерализованная вода

Природная вода всегда содержит различные примеси, от характера и концентрации которых зависит ее пригодность для тех или иных целей.

Питьевая вода, подаваемая централизованными хозяйственно-питьевыми системами водоснабжения и водопроводами, по ГОСТ 2874-73, может иметь общую жесткость до 10,0 мг-экв/л, а сухой остаток до 1500 мг/л.

Естественно, что подобная вода непригодна для приготовления титрованных растворов, для выполнения различных исследований в водной среде, для многих препаративных работ, связанных с применением водных растворов, для ополаскивания лабораторной посуды после мытья и т. п.

Дистиллированная вода

Метод деминерализации воды дистилляцией (перегонкой) основан на разности давлений паров воды и растворенных в ней солей. При не очень высокой температуре можно принять, что соли практически нелетучи и деминерализованная вода может быть получена испарением воды и последующей конденсацией ее паров. Этот конденсат принято называть дистиллированной водой.

Вода, очищенная методом дистилляции в перегонных аппаратах, используется в химических лабораториях в количествах больших, чем другие вещества.

По ГОСТ 6709-72, вода дистиллированная — прозрачная, бесцветная жидкость, не имеющая запаха, с pH = 5,44-6,6 и содержанием сухого остатка не более 5 мг/л.

По Государственной фармакопее, сухой остаток в дистиллированной воде не должен превышать 1,0 мг/л, а pH = 5,0 4-6,8. Вообще требования к чистоте дистиллированной воды по Государственной фармакопее выше, чем по ГОСТ 6709-72. Так, фармакопея допускает содержание растворенного аммиака не более 0,00002%, ГОСТ не более 0,00005%.

Дистиллированная вода не должна содержать восстанавливающих веществ (органические вещества и восстановители неорганической природы).

Наиболее четкий показатель чистоты воды — ее электропроводимость. По литературным данным, удельная электрическая проводимость идеально чистой воды при 18°С равна 4,4*10 в минус 10 См*м-1,

При небольшой потребности в дистиллированной воде перегонку воды молено осуществить при атмосферном давлении в обычных установках из стекла.

Однократно перегнанная вода обычно загрязнена СO2, NH3 и органическими веществами. Если требуется вода с очень низкой проводимостью, то необходимо полностью удалить СO2. Для этого через воду при 80-90 °С в течение 20-30 ч пропускают сильную струю очищенного от СO2 воздуха и затем воду перегоняют при очень медленном токе воздуха.

Для этой цели рекомендуется применять сжатый воздух из баллона или засасывать его извне, поскольку в химической лаборатории он весьма загрязнен. Воздух до подачи в воду пропускают сначала через промывную склянку с конц. H2SO4, затем через две промывные склянки с конц. КОН и, наконец, через склянку с дистиллированной водой. При этом следует избегать применения длинных резиновых трубок.

Большую часть СO2 и органических веществ можно удалить, если к 1 л перегоняемой воды добавлять около 3 г NaOH и 0,5 г KMnO4 и отбрасывать некоторое количество конденсата в начале перегонки. Кубовый остаток должен составлять не менее 10-15% загрузки. Если конденсат подвергнуть вторичной перегонке с добавлением 3 г KHSO4, 5 мл 20% Н3РО4 и 0,1-0,2 г KMnO4 на литр, то это гарантирует полное удаление NH3 и органических загрязнений.

Продолжительное хранение дистиллированной воды в стеклянной посуде всегда приводит к ее загрязнению продуктами выщелачивания стекла. Поэтому дистиллированную воду долго хранить нельзя.

Металлические дистилляторы

Дистилляторы с электронагревом. На рис. 59 изображен дистиллятор Д-4 (модель 737). Производительность 4 ±0,3 л/ч, потребляемая мощность 3,6 кВт, расход охлаждающей воды до 160 л/ч. Масса аппарата без воды 13,5 кг.

В камере испарения 1 вода нагревается электронагревателями 3 до кипения. Образующийся пар через патрубок 5 поступает в конденсационную камеру 7, вмонтированную в камеру 6, через которую непрерывно протекает водопроводная вода. Из конденсатора 8 дистиллят вытекает через ниппель 13.

В начале работы водопроводная вода, непрерывно поступающая через ниппель 12, заполняет водяную камеру 6 и по сливной трубке 9 через уравнитель 11 заполняет камеру испарения до установленного уровня.

В дальнейшем, по мере выкипания, вода будет поступать в камеру испарения только частично; основная же часть, проходя через конденсатор, точнее через его водяную камеру 6, будет сливаться по сливной трубке в уравнитель и далее через ниппель 10 в канализацию. Вытекающая горячая вода может быть использована для хозяйственных нужд.

Аппарат снабжен датчиком уровня 4, предохраняющим электронагреватели от перегорания в случае понижения уровня воды ниже допустимого.

Избыток пара из камеры испарения выходит через трубку, вмонтированную в стенку конденсатора.

Аппарат устанавливают на ровной горизонтальной поверхности и посредством болта заземления 14 присоединяют к общему контуру заземления, к которому также присоединяют электрощит.

При первоначальном пуске аппарата пользоваться дистиллированной водой по прямому назначению можно только после 48-часовой работы аппарата.

Периодически необходимо механически очищать от накипи электронагреватели и поплавок датчика уровня.

Аналогично устроен дистиллятор Д-25 (модель 784), производительность которого 25 ±1,5 л/ч, потребляемая мощность 18 кВт.

В этом аппарате девять электронагревателей — три группы по три нагревателя. Для нормальной и длительной работы аппарата достаточно, чтобы одновременно включались шесть нагревателей. Но для этого требуется периодически, в зависимости от жесткости питающей воды, производить механическую очистку от накипи трубки, по которой вода поступает в камеру испарения.

При первоначальном пуске дистиллятора Д-25 пользоваться дистиллированной водой по прямому назначению рекомендуется после 8-10 ч работы аппарата.

Значительный интерес представляет аппарат для получения апирогенной воды для инъекций А-10 (рис. 60). Производительность 10 ±0,5 л/ч, потребляемая мощность 7,8 кВт, расход охлаждающей воды 100-180 л/ч.

В этом аппарате в камеру испарения вместе с перегоняемой водой поступают реагенты для ее умягчения (алюмокалиевые квасцы Al2(SO4)3-K2SO4-24H2O) и для удаления NH3 и органических загрязнений (KMnO4 и Na2HPO4).

Раствор квасцов заливают в один стеклянный сосуд дозирующего устройства, а растворы KMnO4 и Na2HPO4 — в другой — из расчета на 1 л апирогенной воды квасцов 0,228 г, KMnO4 0,152 г, Na2НРO4 0,228 г.

При первоначальном пуске или при пуске аппарата после длительной консервации использовать получаемую апирогенную воду для лабораторных нужд можно только через 48 ч работы аппарата.

Перед эксплуатацией металлических дистилляторов с электронагревом следует проверить правильность включения всех проводов и наличие заземления. Категорически запрещается включать эти аппараты в электросеть, не заземлив. При любой неисправности дистилляторы должны быть отключены от сети.

Качество дистиллированной воды в известной степени зависит от длительности работы аппарата. Так, при пользовании старыми дистилляторами в воде могут содержаться хлорид-ионы.

Приемники должны быть из нейтрального стекла и, во избежание попадания СO2, соединены с атмосферой через хлоркальциевые трубки, наполненные гранулами натронной извести (смесь NaOH и Са(ОН)2).

Огневой дистиллятор. Дистиллятор ДТ-10 со встроенной топкой рассчитан на эксплуатацию в условиях отсутствия водопровода и электроэнергии и позволяет за 1 ч получать до 10 л дистиллированной воды. Представляет собой цилиндрической формы конструкцию из нержавеющей стали высотой около 1200 мм, смонтированную на основании длиной 670 мм и шириной 540 мм.

Дистиллятор состоит из встроенной топки с топочной фурнитурой, камеры испарения на 7,5 л, камеры охлаждения на 50 л и сборника дистиллированной воды на 40 л.

Вода в камеры испарения и охлаждения заливается вручную. По мере расхода воды в камере испарения она автоматически пополняется из камеры охлаждения.

Получение бидистиллята

Однократно перегнанная вода в металлических дистилляторах всегда содержит небольшие количества посторонних веществ. Для особо точных работ пользуются повторно перегнанной водой — бидистиллятом. Промышленность серийно выпускает аппараты для бидистилляции воды БД-2 и БД-4 производительностью 1,5-2,0 и 4-5 л/ч соответственно.

Первичная перегонка происходит в первой секции аппарата (рис. 61). В полученный дистиллят добавляют KMnO4 для разрушения органических примесей и переводят его во вторую колбу, где происходит вторичная перегонка, и бидистиллят собирают в приемную колбу. Нагревание осуществляется с помощью электрических нагревателей; стеклянные водяные холодильники охлаждаются водопроводной водой. Все стеклянные детали изготовляются из стекла пирекс.

Определение качественных показателей дистиллированной воды

Определение pH. Это испытание производят потенциометрическим методом со стеклянным электродом или — при отсутствии рН-метра — колориметрическим методом.

Пользуясь штативом для колориметрирования (штатив для пробирок, снабженный экраном), в четыре занумерованные одинаковые пробирки диаметром около 20 мм и вместимостью 25-30 мл, чистые, сухие, из бесцветного стекла помещают: в пробирки № 1 и 2 — по 10 мл испытуемой воды, в пробирку № 3 — 10 мл буферной смеси, отвечающей pH = 5,4, а в № 4 — 10 мл буферной смеси, отвечающей pH = 6,6. Затем в пробирки № 1 и 3 прибавляют по 0,1 мл 0,04% водноспиртового раствора метилового красного и перемешивают. В пробирки № 2 и 4 прибавляют по 0,1 мл 0,04% водноспиртового раствора бромтимолового синего и перемешивают. Воду считают соответствующей стандарту, если содержимое пробирки № 1 не краснее содержимого пробирки № 3 (pH = 5,4), а содержимое пробирки № 2 не синее содержимого пробирки № 4 (pH = 6,6).

Определение сухого остатка. В предварительно прокаленной и взвешенной платиновой чашке выпаривают на водяной бане досуха 500 мл испытуемой воды. Воду прибавляют в чашку порциями по мере испарения, а чашку защищают от загрязнения предохранительным колпачком. Затем чашку с сухим остатком выдерживают 1 ч в сушильном шкафу при 105-110 °С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают на аналитических весах.

Воду считают соответствующей ГОСТ 6709-72, если масса сухого остатка будет не более 2,5 мг.

Определения содержания аммиака и аммонийных солей. В одну пробирку с притертой стеклянной пробкой вместимостью около 25 мл наливают 10 мл испытуемой воды, а в другую — 10 мл эталонного раствора, приготовленного следующим образом: 200 мл дистиллированной воды помещают в коническую колбу на 250-300 мл, прибавляют 3 мл 10% раствора NaOH и кипятят 30 мин, после чего раствор охлаждают. В пробирку с эталонным раствором прибавляют 0,5 мл раствора, содержащего 0,0005 мг NH4+. Затем в обе пробирки одновременно прибавляют по 1 мл реактива на аммиак (см. приложение 2) и перемешивают. Воду считают соответствующей стандарту, если наблюдаемая через 10 мин окраска содержимого пробирки будет не интенсивнее окраски эталонного раствора. Сравнение окраски производят по оси пробирок на белом фоне.

Проба на восстанавливающие вещества. 100 мл испытуемой воды доводят до кипения, прибавляют 1 мл 0,01 н. раствора KMnO4 и 2 мл разбавленной (1:5) H2SO4 и кипятят 10 мин. Розовая окраска испытуемой воды должна при этом сохраняться.

Деминерализация пресной воды ионообменным методом

При деионизации воды последовательно осуществляются процессы Н+ катионирования и ОН- анионирования, т. е. замещения содержащихся в воде катионов на ионы Н+ и анионов на ионы ОН-. Взаимодействуя друг с другом, ионы Н+ и ОН- образуют молекулу H2O.

Метод деионизации позволяет получать воду с более низким содержанием солей, чем обычная дистилляция, но при этом не удаляются неэлектролиты (органические загрязнения).

Выбор между дистилляцией и деионизацией зависит от жесткости исходной воды и расходов, связанных с ее очисткой. В отличие от дистилляции воды, при деионизации расход энергии пропорционален содержанию солей в очищаемой воде. Поэтому при высокой концентрации солей в исходной воде целесообразно вначале применять метод дистилляции, а затем доочистку осуществить деионизацией.

Иониты — твердые, практически нерастворимые в воде и органических растворителях вещества минерального или органического происхождения, природные и синтетические. Для целей деминерализации воды практическое значение имеют синтетические полимерные иониты — ионообменные смолы, отличающиеся высокой поглотительной способностью, механической прочностью и химической устойчивостью.

Деминерализацию воды можно осуществлять последовательным пропусканием водопроводной воды через колонку катионита в Н+ форме, затем через колонку анионита в ОН- форме. Фильтрат с катионита содержит при этом кислоты, соответствующие солям в исходной воде. Полнота удаления этих кислот анионитами зависит от их основности. Сильноосновные аниониты удаляют все кислоты почти полностью, слабоосновные не удаляют таких слабых кислот, как угольная, кремневая и борная.

Если эти кислотные группы допустимы в деминерализованной воде или их соли отсутствуют в исходной воде, то лучше применять слабоосновные аниониты, так как их последующая регенерация легче и дешевле, чем регенерация сильноосновных анионитов.

Для деминерализации воды в лабораторных условиях часто применяют катиониты марок КУ-1, КУ-2, КУ-2-8чС и аниониты марок ЭДЭ-10П, АН-1 и др. Иониты, поставляемые в сухом виде, измельчают и отсеивают зерна размером 0,2-0,4 мм при помощи набора сит. Затем их промывают дистиллированной водой декантацией, пока промывные воды не станут совершенно прозрачны. После этого иониты переносят в стеклянные колонки различных конструкций.

На рис. 62 изображена малогабаритная колонка для деминерализации воды. В нижнюю часть колонки помещают стеклянные бусы и поверх них стеклянную вату. Чтобы между зернами ионитов не попали пузырьки воздуха, колонку заполняют смесью ионита с водой. Воду по мере ее накопления спускают, но не ниже уровня ионита. Сверху иониты покрывают слоем стеклянной ваты и бусами и оставляют под слоем воды на 12-24 ч. Спустив воду с катионита, колонку заполняют 2 н. раствором HCl, оставляют на 12-24 ч, спускают HCl и катионит промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по метиловому оранжевому. Катионит, переведенный в Н+ форму, сохраняют под слоем воды. Аналогично переводят анионит в ОН- форму, выдерживая его в колонке после набухания в 1 н. растворе NaOH. Промывку анионита дистиллированной водой проводят до нейтральной реакции по фенолфталеину.

Деминерализация относительно больших объемов воды с раздельным применением ионитных фильтров может быть осуществлена в более крупной установке. Материалом для двух колонок высотой 700 и диаметром 50 мм может служить стекло, кварц, прозрачный пластик. В колонки помещают по 550 г подготовленного ионита: в одну — катионит в Н+ форме, в другую анионит — в ОН- форме. Водопроводная вода со скоростью 400-450 мл/мин поступает в колонку с катионитом, а затем проходит через колонку с анионитом.

Поскольку иониты постепенно насыщаются, необходимо контролировать работу установки. В первых порциях фильтрата, прошедшего через катионит, определяют кислотность титрованием щелочью по фенолфталеину. После того, как через установку пропустят около 100 л воды, или она проработает непрерывно 3,5 ч, следует взять вновь пробу воды из катионитной колонки и определить кислотность фильтрата. Если наблюдается резкое уменьшение кислотности, пропускание воды следует прекратить и провести регенерацию ионитов.

Катионит высыпают из колонки в большую банку с 5% раствором HCl и оставляют на ночь. Затем кислоту сливают, катионит переносят на воронку Бюхнера и промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на ион Cl- с AgNO3. Промытый катионит снова вводят в колонку.

Анионит регенерируют 5% раствором NaOH, промывают водой до отрицательной реакции по фенолфталеину, после чего вновь заполняют им колонку.

В настоящее время деминерализацию воды большей частью осуществляют методом смешанного слоя. Исходную воду пропускают через смесь катионита в Н+ форме и сильно- или слабоосновного анионита в ОН- форме. Этот метод обеспечивает получение воды высокой степени чистоты, но последующая регенерация ионитов требует больших затрат труда.

Для деионизации воды с применением смешанных ионитных фильтров смесь катионита КУ-2-8чС и анионита ЭДЭ-10П в объемном соотношении 1,25:1 загружают в колонку диаметром 50 мм и высотой 600-700 мм. В качестве материала для колонки предпочтителен плексиглас, а для подводящей и сточной трубок — полиэтилен.

Один килограмм смеси ионита может очистить до 1000 л однократно перегнанной воды.

Регенерацию отработанных смешанных ионитов производят раздельно. Смесь ионитов из колонки переносят на воронку Бюхнера и отсасывают до получения воздушно-сухой массы. Затем иониты помещают в делительную воронку такой вместимости, чтобы смесь ионитов занимала 1/4 ее объема. После этого в воронку добавляют до 3/4 объема 30% раствор NaOH и энергично перемешивают. При этом смесь ионитов благодаря их разной плотности (катионит 1,1, анионит 1,4) разделяется на слои. После этого катионит и анионит отмывают водой и регенерируют как указано выше.

В лабораториях, где потребность в глубоко обессоленной воде превышает 500-600 л/сутки, может быть использован серийно выпускаемый аппарат Ц 1913. Расчетная производительность 200 л/ч. Пропускная способность деионизатора за межрегенерационный период 4000 л. Масса комплекта 275 кг.

Деминерализатор снабжен системой автоматического отключения подачи водопроводной воды при понижении ее электрического сопротивления ниже допустимого значения и поплавковыми клапанами, позволяющими автоматически удалять воздух из колонок. Регенерация ионообменных смол производится путем обработки их непосредственно в колонках раствором NaOH или HCl.

Источник