Вода деминерализованная установки для ее получения

Вода деминерализованная (Aqua demineralisata): состав и получение

Вода деминерализованная (лат. Aqua demineralisata) – это питьевая вода, освобожденная от нежелательных катионов и анионов с помощью ионного обмена и метода разделения сквозь мембрану. Процесс обессоливания с помощью ионного обмена называется деминерализации, или обессоливания. В его основу положено использование ионитов — сетчатых полимеров разной степени сшивания, гелевой или микропористой структуры, ковалентно связанных с ионогенных группами. Диссоциация этих групп в воде или растворах образует ионную пару — фиксированный на полимере ион и подвижной противоион, который обменивается на ионы одноименного заряда (катионы или анионы) из раствора.

Деминерализованная вода: состав

Слабо-, средне- и сильнокислые катиониты содержат группы -СООН-РО (ОН) 2 и -SO2OH соответственно на сетчатых полимерах, напр. На основе сополимеров стирола с дивинилбензола и продукта конденсации фенолсульфокислоты с формальдегидом. Чаще всего в фармацевтической промышленности используют сильнокислые сульфокатиониты КУ-1, КУ-2 и пористый КУ-23. Катиониты с подвижным атомом водорода в Н-форме обменивают все катионы, которые есть в воде, по схеме:

• 2 [K] SO2OH + CaСl2 =
• ([K] -SO2-O) 2 — Ca + 2HCl,
• 2 [K] H + Na2SO4 = 2 [K] Na + H2SO,
• где [K] — полимерный каркас катионита.

Аниониты — сетчатые полимеры, способные к обмену анионов в растворах. Слабоосновные аниониты содержат первичные, вторичные и третичные аминогруппы. Полимерами для анионитов служат хлорметильовани полистирола и продукты конденсации полиетиленполиамидив и эпихлоргидрида. В фармацевтической промышленности используют слабоосновные марки еде-10П и более широко — сильноосновные аниониты АВ-171 и АВ-17, которые обменивают на анионы, свои подвижные гидроксильные группы (ОН-форма), содержащиеся в воде по схеме:

• 2 [A] OH + H2SO4 = [А] 2-SO4 + 2H2O,
• [A] OH + HCl = [A] Cl + H2O,
• где [A] — полимерный каркас анионита

Процесс обессоливания питьевой воды с помощью ионного обмена может осуществляться в одну или несколько стадий с использованием ионообменных установок.

Получение деминерализованной воды

Воду деминерализованную можно получить методами обратного осмоса, ультрафильтрации, диализа, электродиализа и выпаривания сквозь мембрану путем распределения через мембрану.

Обратный осмос (гиперфильтрация) осуществляется путем перехода воды из раствора через полупроницаемую мембрану под действием внешнего давления. Избыточное давление солевого раствора намного выше осмотическое. Движущей силой обратного осмоса разница давления с разных сторон мембраны. Для фильтрации используют два типа мембран: пористые с размером пор 10-4-10-3мкм (1-10) и непористые диффузные. Последние образуют водородные связи с молекулами воды, которые под действием избыточного давления разрываются, и молекулы воды диффундируют в обратном направлении мембраны. Соли и все другие химические соединения, кроме газов, не проникают сквозь такую мембрану.

Ультрафильтрация — процесс мембранного разделения растворов высокомолекулярных соединений под действием разности рабочего и атмосферного давлений. Электродиализ базируется на направленном движении ионов в сочетании с селективным действием мембран под воздействием постоянного тока. С этой целью используют как катионитные, так и анионитных марки мембран. При испарении через мембрану растворитель проходит сквозь мембрану (из целлофана, полиэтилена или ацетата целлюлозы) и в виде пара удаляется с ее поверхности в потоке инертного газа или под вакуумом.

Деминерализованную и дистиллированную воду используют для мытья стеклокабеля, ампул, вспомогательных материалов и для получения воды очищенной и воды для инъекций.

Литература о воде деминерализованной

1. Промышленная технология лекарств / В.И. Чуешов, Н.Е. Чернов, Л. Н. Хохлова и др. — Х., 1999. — Т. 2.

^Наверх

Полезно знать

© VetConsult+, 2015. Все права защищены. Использование любых материалов, размещённых на сайте, разрешается при условии ссылки на ресурс. При копировании либо частичном использовании материалов со страниц сайта обязательно размещать прямую открытую для поисковых систем гиперссылку, расположенную в подзаголовке или в первом абзаце статьи.

Источник

Получение деминерализованной воды

Для получения чистой деминерализованной воды применяют так называемые ионитовые фильтры (рис. 16). Действие их основано на способности некоторых веществ избирательно связывать катионы или анионы солей. Водопроводную воду вначале пропускают через катионит, связывающий только катионы. В результате получается вода, имеющая кислую реакцию. Затем эту воду пропускают через анионит, связывающий только анионы. Вода, пропущенная через оба ионита, называется деминерализованной (т. е. не содержит минеральных солей).

Рис 15. Колба для хранения дистиллированной воды с защитой от поглощения углерода.

По качеству деминерализованная вода не уступает дистиллированной и часто соответствует бидистилляту

Иониты постепенно насыщаются и перестают действовать, однако их легко регенерировать, после чего они могут быть использованы вновь. Практически регенерацию можно проводить много раз и одним и тем же ионитом очистить большое количество воды. Ионитовые установки широко применяют не только для очистки и деминерализации воды в промышленности, но и в аналитических лабораториях вместо приборов для дистилляции воды.

Рис. 16. Лабораторная установка для получения деминерализованной воды.

Рис. 17. Схема лабораторной установки для получения деминерализованной воды:1 — пробка; 2 — стеклянная вата; 3 — катионит; 4 — трехходовой край; 5 —пробка; 6-анионит; 7 —сливная труба.

Для получения деминерализованной воды можно смонтировать установку, которая позволит получать по 20—25 л/ч воды. Установка (рис. 17) состоит из двух трубок (колонок) высотой по 70 см и диаметром около 5 см. Колонки могут быть стеклянными, кварцевыми, а еще лучше — из прозрачных пластиков, например из плексигласа. В колонки помещают по 550 г ионообменных смол: в одну помещают катионит (в Н+-форме),а в другую—анионит (в OrT-форме). В пробирке / колонки с катионитом 3 имеется отводная трубка, которую резиновой трубкой соединяют с водопроводным краном.

Воду, прошедшую через катионит, направляют во вторую колонку с анионитом. Скорость протекания воды через обе колонки должна быть не больше 450 см3/мин. В первых порциях воды, пропущенной через катионит, необходимо установить кислотность. Пробу воды отбирают через трехходовой кран 4, соединяющий колонки. Предварительное установление кислотности воды необходимо для последующего контроля качества деминерализованной воды.

Поскольку иониты постепенно насыщаются, нужно контролировать работу установки. После того как через нее пропустят около 100 л воды или она проработает непрерывно в течение 3,5 ч, следует взять пробу воды, прошедшей через колонку с катионитом..Затем 25 см3 этой воды титруют 0,1 н. раствором NaOH по метиловому оранжевому. Если кислотность воды резко уменьшилась по сравнению с результатом первой пробы, пропускание воды следует прекратить и провести регенерацию ионитов. Для -рееенерации катионита его высыпают из колонки в большую банку, заливают 5%-ным раствором HCl и оставляют в этом растворена ночь. После этого кислоту сличают и катионит промывают дистиллированной или деминерализованной водой до тех пор, пока проба на Сl- ионы в промывных водах не станет отрицательной. Пробу делают так: на часовое стекло помещают 2—3 капли промывной воды и добавляют к ней каплю 0,01 н. раствора AgN03. При отрицательной реакции муть не образуется.

. Промытый катионит снова вводят в колонку. Анионит для регенерации высыпают в большую банку, заливают 2%-ным (0,5 н.) раствором NaOH и оставляют на ночь. Щелочь затем сливают, а анионит тщательно отмывают дистиллированной или деминерализованной водой до нейтральной реакции промывных вод при испытании фенолфталеином. . ‘ ‘

В лаборатории полезно иметь две такие установки: одна находится в работе, а другая — резервная. Пока регенерируют одну установку, другая — в работе.

Из ионообменных смол *, изготовляемых в СССР, в качестве катионитов можно использовать иониты марок КУ-2, СБС, СБСР, МСФ или СДВ-3.

Для получения особо чистой воды, по качеству превосходящей бидистиллят, рекомендуется применять иониты КУ-2 и ЭДЭ-10П**. Вначале иониты с зернением около 0,5 мм переводят соответственно в H- и ОН-формы путем обработки КУ-2 1%-ным раствором соляной кислоты, а ЭДЭ—10П 3%-ным раствором едкого натра, пот еле чего хорошо промывают. Затем их смешивают в объемном соотношении КУ-2: ЭДЭ-10П = 1,25: 1 и смесь помещают в колонку из плексигласа диаметром около 50 мм и высотой 60—70 см.

Дно и верхняя пробка колонки должны быть также из плексигласа, водоподводящая и сточная трубки — из полиэтилена или же из алюминия.

Для получения особо чистой воды применяют обычную дистиллированную воду, которую пропускают через колонку со смесью ионитов. Один килограмм такой смеси может очистить до 1000 л дистиллированной воды. Очищенная вода должна иметь удельное сопротивление 1,5—2,4*10 -7 1/(ом*см). Эту смесь ионитов не рекомендуется применять для деминерализации водопроводной воды, так как иониты при этом быстро насыщаются. Когда удельное сопротивление очищенной воды начнет уменьшаться, очистку воды прекращают, а иониты регенерируют. Для этого смесь ионитов высыпают из колонки на лист фильтровальной бумаги, разравнивают, закрывают другим листом такой же бумаги оставляют сохнуть. Или же иониты из колонки пересыпают в фарфоровую воронку Бюхнера и отсасывают на ней до получения воздушно-сухой массы.

Воздушно-сухую массу помещают в делительную воронку соответствующей емкости так, чтобы смесь ионитов занимала около ‘Д. После этого в делительную воронку добавляют 3%-ный раствор NaOH, заполняя воронку приблизительно на 3Д, и быстро перемешивают. При этом происходит мгновенное разделение ионитов. Нижний слой, содержащий катионит КУ-2, спускают через кран делительной воронки в сосуд с водой и многократно промывают с применением декантации до тех пор, пока проба промывной воды не даст нейтральную реакцию при добавлении I—2 капель фенолфталеина.

Верхний слой, содержащий анионит ЭДЭ-10П, сливают через горло делительной воронки также в сосуд с водой. Иониты регенерируют, как описано выше, каждый ионит отдельно, и после этого снова применяют их для очистки воды.

Следует учитывать, что и при получении особо чистой воды и особенно при ее хранении нельзя применять стеклянную посуду или стеклянные приборы. Все должно быть или из пластиков, или из алюминия. Стеклянную посуду, если нет другой, внутри следует покрывать тонкой пленкой полиэтилена или плексигласа.

О дистиллированной воде надо помнить следующее:

1: Воду необходимо расходовать экономно.

2. Бутыль с дистиллированной водой всегда должна быть хорошо закрыта обработанной корковой или резиновой пробкой или тщательно вымытой притертой пробкой.

3. Всякую вновь полученную партию воды надо проверить на присутствие примесей.

4. Переливать дистиллированную воду можно только в хорошо вымытую посуду.

5. Длительное хранение дистиллированной воды не допускается.

Источник

Установки деминерализации воды

УСТАНОВКИ ДЕМИНЕРАЛИЗАЦИИ ВОДЫ

Мы специализируемся на производстве установок деминерализации воды, используя различные технологии.

• Установки на ионообменных смолах
• Установки обратного осмоса
• Установки непрерывного электроосаждения (CEDI) (CEDI)
• Установки со смешанными пластами смол (ультрачистая вода)
• Декарбонизация
• Парогенераторные установки

Наши установки деминерализации воды легко / быстро монтируются и обслуживаются и могут значительно улучшить качество воды, уменьшая или полностью исключая солесодержание.

Благодаря нашему индивидуальному подходу к проекту, мы можем произвести установку деминерализации воды, в соответствии с вашим производственным процессом.

Мы в состоянии проектировать установки деминерализации воды для различных отраслей промышленности, таких как фармацевтическая, химическая и нефтехимическая, где использование такой воды очень важно.

Для этой цели мы используем лучшие таблетированные смолы и мембраны, которые гарантируют превосходные результаты.

Установки на ионообменных смолах/Установки обратного осмоса

• Деминерализованная и ультрачистая вода
• Вода для бойлеров / производство пара
• Восстановление воды в замкнутом цикле
• Высококачественные промывки
• Электропроводность менее 0.1 μS / cm
• Смолы со смешанными слоями
• CEDI Непрерывная электродеионизация
• Приготовление растворов и продуктов

Деминерализация – это химико-физический процесс обработки воды (деминерализованная вода), предназначенный для частичного или полного удаления растворенных в ней солей.

Симпек применяет две основные системы: установки на ионообменных смолах и установки обратного осмоса.
В результате получается деминерализованная, деионизированная или осмотическая вода. Присутствующие в воде ионы обеспечивают проведение электрического тока, их устранение уменьшает электропроводимость и увеличивает удельное сопротивление воды.

Установки на ионообменных смолах

Установки на ионообменных смолах состоят из секции обработки катионными смолами и секции обработки анионными смолами.

Эти смолы представлены активными функциональными группами, связанными с матрицей, способными обмениваться своими подвижными ионами с другими ионами с таким же зарядом, находящихся в воде, с которыми они контактируют. Катионные смолы удаляют катионы, а анионные смолы удаляют анионы.

Благодаря использованию смешанных пластовых смол (смеси катионных и анионных смол), Симпек обеспечивает производство систем со сверхчистой деминерализованной водой, с проводимостью менее 0.1 μS / cm.

Установки обратного осмоса

Установки обратного осмоса используют принцип физической водопроницаемости мембраны, для того чтобы получить деминерализованную воду.
Этот процесс не просто физическая преграда (определяемая размером пор мембраны) для прохода молекул, но использование различного химического сходства молекул с мембранами, позволяющего проходить гидрофильным (или похожим на воду) молекулам, химически схожих с водой. С точки зрения оборудования, метод использует принцип тангенциальной фильтрации, а также другие методы мембранного разделения, такие как микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и мембранный биореактор MBR (см. мембранные технологии). Для производства сверхчистой воды с использованием установок обратного осмоса, Симпек использует двухступенчатые системы обратного осмоса в сочетании с установками непрерывной электродеионизации (CEDI). Системы непрерывного электроосаждения CEDI сочетают использование ионообменных смол с их непрерывной регенерацией электрическим током.

Основные различия между установками на ионообменных смолах и установками обратного осмоса:

Установки на ионообменных смолах

• Самое лучшее качество произведенной воды (по сравнению с одним проходом обратного осмоса)
• Меньшее потребления воды (вода на входе полностью деминерализована, без потерь). Вода необходима только для участков регенерации, но меньше, чем отходы / концентраты осмоса)
• Меньшее потребление электроэнергии

• Потребление кислоты и соды для регенерации и связанные с этим проблемы с сульфатами или хлоридами.
• Увеличенное время монтажа
• Необходимость установки второй катионоактивной / анионной линии для непрерывной работы.

Установки обратного осмоса

• Нет производства элюатов от регенерации (только в период цикла периодической промывки осмотической мембраны)
• Простая и быстрая установка
• Для регенерации не используются кислота и сода (на входе можно дозировать антинакипин; это зависит от качества воды на входе)

• Произведенная воды с более низким качеством, чем на смолах (если рассматривать систему с одним проходом)
• Большее потребления электроэнергии
• Большее потребление воды (концентрат отходов на этапе производства около 30% от входящей воды)

Источник