» دستگاه دیونایزر چیست و کاربرد و عملکرد آن چگونه است؟

دستگاه دیونایزر چیست و کاربرد و عملکرد آن چگونه است؟


دیونایزر Deionizer دستگاهی شامل یک ستون کاتیونی به همراه رزین کاتیونی و یک ستون آنیونی به همراه رزین آنیونی است که قابلیت تولید آب خالص یا آب بدون یون با هدایت الکتریکی زیر ۱ میکروزیمنس را دارد.

رزین دیونایزر در ستون کاتیونی کلیه کاتیون ها شامل کلسیم، منیزیم، سدیم و پتاسیم را حذف میکند و در ستون آنیونی کلیه آنیون ها شامل کربنات، سولفات، کلراید، نیترات و سیلیکات را حذف میکند. بعد از اشباع شدن ستون ها، ستون کاتیونی با اسید و ستون آنیونی با سود احیا می شود.


ضرروت استفاده از آب خالص 

وجود آب خالص در دنیای پزشکی یکی از ملزومات است و از این آب حتی برای ساخت تجهیزات پزشکی نیز استفاده می شود. یکی از مصارف آب خالص یا به اصطلاح آب فوق خالص در دستگاه دیالیز است. همانطور که به احتمال زیاد میدانید، دستگاه دیالیز مواد معدنی مورد احتیاج بدن را در صورتی که میزان آنها در خون زیاد نباشد، وارد خون می کند. به این ترتیب که ابتدا این مواد، در آب خالص حل می شوند و سپس وارد ورید های خونی میشوند. برای رسیدن به آب خالص از دستگاهی به نام دیونایزر استفاده می شود. 

البته این تنها مورد استفاده از آب خالص نیست، از آب خالص در صنایع دیگری از جمله داروسازی، آب مقطرسازی، صنعت الکترونیک، شستشوی قطعات الکتریکی و کوره های القایی نیز استفاده میشود. بنابراین استفاده از دستگاه دیونایزر بسیار کاربردی است و در صنایع مختلفی از آن استفاده میشود.  


روش های تهیه آب خالص 

یکی از روش های تهیه آب خالص استفاده از رزین های مبادله یونی است. همانطور که گفته شد، دستگاه دیونایزر به کمک ستون های آنیون و کاتیون خود، کلیه آنیون ها و کاتیون ها را توسط رزین های مبادله یون حذف میکند. 

عوامل متعددی از جمله نوع و ظرفیت رزین، غلظت یون های آنیون و کاتیون، دمای آب، نوع و مقدار محلول احیاء کننده بر عملکرد رزین ها تاثیرگذار است. 


مکانیسم دیونایزر یا خالص سازی آب چگونه است؟

مکانیسم خالص سازی آب (Deionization) کم و بیش از یک قاعده کلی پیروی می کند که شامل استفاده از ۵ تکنولوژی به شرح زیر است:

عبور آب توسط یک پمپ برقی (جهت ایجاد فشار مثبت) از کارتریج RO که در این مرحله با مکانیسم (Reverse Osmosis) حدود ۹۹% ذرات ارگانیک میکروبی و ۹۵% یون ها از آب جدا می شوند.

در ادامه مسیر آب وارد کارتریج با رزین کربن فعال شده (Activated Carbon) و سپس تعویض یونی (Ion-Exchange) می شود تا ۵% باقیمانده یون ها (کاتیون، آنیون) آلکالوئیدها و ذرات جامد معلق حذف شود.

پس از این مرحله آب در معرض تابش مستقیم اشعه ماوراء بنفش (UV) با طول موج ۱۸۵-۲۵۴ nm قرار می گیرد، تا طی فرآیند (Photo- Oxidation) ضمن استریلیزاسیون و میکروب زدایی شاخص TOC آن به ppb 5-10 برسد.

در آخرین مرحله آب در محل استفاده (Point of use) در حین خروج از دستگاه از یک فیلتر غشایی UF (به آن Endpolisher هم گفته می شود) با قطر منافذ Pore size) 0/22 um) عبور می کند تا طی فرآیند Ultrafiltration و Microfiltration عاری از هر گونه میکروب، آنزیم و ذرات باردار شده و آماده مصرف نهایی شود.


نکات لازمی که باید بدانید

شایان ذکر است که آب فوق خالص (Deionized water) به علت خلوص فوق العاده بالای خود که حدود ۹۹% است اصطلاحاً به آب گرسنه (Hungry) نیز معروف است. در صورت عدم استفاده فوری و همزمان با خروج از دستگاه سریعاً Co2 و میکروارگانیسم های موجود در هوا را جذب کرده و ضمن تغییر پارامترهای کمی و کیفی (مقاومت الکتریکی R ، TOC، بار میکروبی و غیره) خلوص خود را به سرعت از دست داده و مطابق با استانداردهای ASTM ، USP و غیره دیگر فاقد کیفیت آب فوق خالص (Type I) است و در واقع به آب Type III یا (Laboratory Grade) تبدیل می شود که جهت مصارف عمومی آزمایشگاهی مانند شستشوی ظروف و وسایل آزمایشگاه مناسب بوده و به هیچ وجه جهت انجام آزمایش های Critical و حساس قابل استفاده نیست. لذا اکیدا توصیه می شود که آب فوق خالص به صورت تازه (By Demand) و بلافاصله بعد از خروج از دستگاه مصرف شده و حتی المقدور از نگهداری و ذخیره سازی آن خودداری شود.

 


تفاوت بین آب مقطر و آب دیونیزه شده چیست؟

شما می توانید آب شیرین را بنوشید، اما این آب برای اکثر تست های آزمایشگاهی، تجهیزات کالیبراسیون و تمیز کردن ظروف مناسب نیست. تقطیر و دیونیزاسیون (Deionization) شبیه به هم هستند، در هر دو فرآیند حذف ناخالصی های یونی انجام میشود اما آب مقطر و آب دیونیزه شده (DI) با هم یکسان نیستند. بیایید به نحوه عمل تقطیر و دیونیزاسیون، تفاوت بین آب مقطر و آب دیونیزه بپردازیم.

 


آب مقطر چیست و چگونه تولید می شود؟

آب مقطر یک نوع آب معدنی است که به وسیله تقطیر تصفیه میشود. منبع آب برای تقطیر، می تواند آب شیرین باشد اما آب بهار بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. معمولا آب بخار شده و بخار آن جمع آوری می گردد و از آن برای تولید آب مقطر استفاده میشود. 

بیشتر مواد معدنی و بعضی دیگر ناخالصی ها از بین رفته اند، اما خلوص آب منبع مهم است زیرا بعضی از ناخالصی ها مانند مواد آلی و جیوه همراه با آب تبخیر می شوند و عمل تقطیر نمک و ذرات را حذف می کند.

 


چگونه آب دیونیزه تولید میشود؟

آب دیونیزه شده با استفاده از آب شیرین، آب بهار یا آب مقطر به وسیله یک رزین الکتریکی تولید می شود. معمولا یک مبادله یونی با هر دو رزین مثبت و منفی انجام می شود. کاتيونها و آنيون ها در تبادل آب با H+ و OH- در رزين ها، توليد H2O یا همان آب میکنند.

آب دیونیزه واکنش پذیر است، بنابراین وقتی در معرض هوا قرار میگیرد، سریعا واکنش نشان میدهد و خواص آن تغییر میکند. آب دیونیزه شده هنگامی که تولید میشود pH 7 است، اما به محض تماس با دی اکسید کربن در هوا، CO2 حل شده به تولید H+ و HCO3- واکنش نشان می دهد و pH را به 5.6 می رساند.


موارد استفاده آب مقطر چیست؟

موارد استفاده آب مقطر به شرح زیر است:

حلال برای تهیه محلول

استاندارد کالیبراسیون

تمیز کردن ظروف

پاکسازی کامل تجهیزات

ساخت آب خالص بالا

ساخت جلبک

کاربرد پزشکی

 


موارد استفاده آب دیونیزه چیست؟

 موارد استفاده آب دیونیزه به شرح زیر است:

مواد خنک کننده که در آن برای جلوگیری از ذخیره سازی مواد معدنی مهم است

میکروبیولوژی

بسیاری از آزمایشات شیمی که شامل ترکیبات یونی هستند

شست و شوی ظروف خصوصا تمیز کردن نهایی

آماده سازی حلال

استانداردهای کالیبراسیون

در باتری ها

عطرسازی

لیزر پزشکی

تولید شامپو

صنعت نانو

تولید مواد شوینده

 


آیا نوشیدن آب مقطر یا آب دیونیزه کار درستی است؟

اگرچه بسیاری از مردم دوست دارند که آب مقطر یا آب دیونیزه را بنوشند، اما واقعا این بهترین انتخاب برای آب نوشیدنی نیست، چون این آب فاقد مواد معدنی ای است که در آب شیرین یا آب بهاری وجود دارد، علاوه بر این، طعم آب شیرین یا آب بهاری بهتر است و مواد معدنی و ویژگی هایی که برای سلامتی لازم است را دارا می باشند.  

 

فرم ارسال نظر





  روانشناس ایرانی در لندن   |   طراحی کترینگ  


آخرین مطالب این وبلاگ

آخرین مطالب مجله


چاپ انواع پرچم های ساحلی ، تبلیغاتی و تشریفات چاپ انواع پرچم های ساحلی ، تبلیغاتی و تشریفات مشاهده