Nước khử ion: Tính chất, công dụng và cách lấy

Nước khử ion không chứa các ion hòa tan; đó là, không có các nguyên tử tích điện. Nước thường có nhiều ion; những loại được loại bỏ khi khử ion có điện tích hoặc cation dương, và âm hoặc anion. Trong số các ion dương bị loại bỏ khi khử ion nước là natri, canxi, sắt và đồng.

Trong số các anion được chiết xuất là cacbonat, florua, clorua và các loại khác. Quá trình khử ion diễn ra bằng cách cho nước máy, nước suối hoặc nước cất qua nhựa trao đổi điện hoặc nhựa trao đổi ion. Điều đáng chú ý là nước khử ion không nhất thiết là nước tinh khiết.

Khử ion không loại bỏ các hạt hữu cơ mà không có điện tích (ví dụ, hầu hết các vi khuẩn và vi rút), cũng như các chất ô nhiễm hữu cơ. Nước khử ion thường được sử dụng trong các phòng thí nghiệm nơi sự hiện diện của các ion hòa tan sẽ gây nhiễu trong các phân tích.

Bạn có thể uống nhưng không nên làm thường xuyên. Một mặt, vì hương vị và cảm giác miệng của nó không hoàn toàn dễ chịu; mặt khác, vì nó thiếu khoáng chất. Canxi và magiê thường có trong nước có tác dụng tốt cho sức khỏe.

Thuộc tính

Nước khử ion hoặc nước DI là phản ứng, vì vậy tính chất của nó bắt đầu thay đổi ngay khi tiếp xúc với không khí. Nước khử ion có độ pH là 7 khi rời khỏi bộ trao đổi ion.

Tuy nhiên, khi tiếp xúc với carbon dioxide của không khí, CO ₂ hòa tan sẽ phản ứng tạo ra H (+) và HCO ₃ (-), đưa nước về phía axit hóa với độ pH gần 5, 6.

Sự giảm độ pH này làm cho nó bị ăn mòn, vì vậy việc sử dụng nó là bất tiện nếu nó tiếp xúc với kim loại trong một thời gian dài.

Nó có độ dẫn rất thấp. Độ dẫn điện hoặc độ dẫn điện riêng của một chất có liên quan đến lượng tổng chất rắn hòa tan (STD). Thông số này là thước đo khả năng dẫn điện từ dung dịch điện phân.

Trong quy trình khử ion, chất lượng nước thể hiện với thông số này là 5, 5 μS / m (micro Siemens trên mét).

Trong nước uống dao động từ 5 đến 50 mS / m, nước biển có độ dẫn riêng là 5 S / m, gấp khoảng một triệu lần so với nước khử ion. Nước khử ion thường đồng nghĩa với nước khử khoáng, nước DM.

Công dụng

Nó được sử dụng khi nước uống và nước cất có thể ảnh hưởng xấu đến việc sử dụng, dù là cơ học hay sinh học, mà nó dự định sẽ cung cấp. Nói chung, đây là những tình huống trong đó cần có sự hiện diện nhỏ nhất của muối hòa tan trong nước.

Hệ thống làm mát

Do tính dẫn điện thấp, nước khử ion là chất làm mát tốt cho các thiết bị như laser công suất cao.

Nó ngăn chặn quá nhiệt của nó và được sử dụng trong các thiết bị y tế khác để giúp kiểm soát một mức nhiệt độ nhất định. Việc sử dụng nó tránh được các vật cản có thể do sự hình thành các mỏ khoáng sản.

Xét nghiệm trong phòng thí nghiệm

Nó được sử dụng trong điều chế dung môi trong phòng thí nghiệm hóa học. Việc sử dụng nước thông thường có thể khiến kết quả bị sai do các chất gây ô nhiễm có mặt. Nước khử ion cũng được sử dụng để làm sạch vật liệu phòng thí nghiệm.

Máy móc công nghiệp

Việc vệ sinh thường xuyên các máy móc công nghiệp là một phần của bảo trì cơ bản để bảo tồn cuộc sống hữu ích của nó. Việc sử dụng nước khử ion làm chậm sự hình thành cặn của muối có trong nước, làm giảm sự ăn mòn.

Động cơ ô tô

Nước khử ion được sử dụng rộng rãi như là sự thay thế tốt nhất để tăng tuổi thọ hữu ích của pin axit chì, cũng như hệ thống làm mát động cơ.

Các tạp chất được tìm thấy trong nước bình thường làm giảm đáng kể tuổi thọ pin và gây ra sự ăn mòn trong động cơ. Ngoài ra, nước khử ion có tác dụng làm loãng chất chống đông tập trung.

Bình chữa cháy

Nước không phải là chất thích hợp nhất để dập tắt đám cháy phát sinh xung quanh thiết bị điện. Do tính dẫn điện thấp, nước khử ion sẽ dập tắt đám cháy và sẽ không gây ra nhiều thiệt hại cho thiết bị như nước thông thường.

Bể cá

Nước thường xuyên có thể chứa rất nhiều tạp chất khiến nó có thể phát triển tảo không mong muốn trong ao cá. Vì lý do này, việc sử dụng nước khử ion thường được ưa thích, chất lượng của nó cũng có thể đóng góp cho sức khỏe chung của cá.

Dọn dẹp

Nó thuận tiện khi rửa tấm kính cửa sổ hoặc các loại tinh thể khác. Nước khử ion được sử dụng tại thời điểm súc rửa ngăn ngừa sự xuất hiện của các đốm khi sấy khô, do sự lắng đọng của muối.

Nó cũng hữu ích trong máy rửa áp lực cho xe hơi và các tòa nhà do không có khoáng chất khi làm sạch.

Làm thế nào để có được nó?

Nước được khử ion được đưa qua một lớp nhựa trao đổi ion; các ion chứa trong nước được hấp phụ trên nhựa này. Các loại nhựa được làm từ vật liệu tổng hợp, nói chung chúng là những quả cầu polymer mà trên đó một ion đã cố định vĩnh viễn.

Ion này, được cố định trong nhựa, không thể được loại bỏ hoặc thay thế vì nó là một phần của cấu trúc. Để bảo toàn tính trung lập điện của nhựa, các ion cố định này được trung hòa bởi một ion có điện tích. Ion đó có khả năng thoát ra hoặc đi vào nhựa.

Khi nước đi qua nhựa, trao đổi ion xảy ra. Trong thời gian này, các ion di động được thay thế bằng một lượng ion tương đương có cùng cực từ nước. Đó là, các ion của cùng một dấu hiệu được trao đổi.

Các ion hydronium H ₃ O (+) được trao đổi cho các cation có trong nước và các ion hydroxyl OH (-) cho các anion hòa tan trong đó.

Do đó, tất cả các ion có trong nước đều ở trong nhựa và các ion hydronium và hydroxyl trao đổi kết hợp với nhau tạo thành nước khử ion.

Các loại nhựa

Các loại nhựa được phân thành hai loại theo tính chất của các ion sẽ được trao đổi. Nếu đó là trao đổi cation, chúng ta nói về nhựa cation; nếu anion là những thứ sẽ trao đổi, nó được gọi là nhựa anion.

Không thể tạo ra một loại nhựa trao đổi cation và anion, vì các cation vĩnh viễn nằm trong nhựa sẽ hủy bỏ các anion vĩnh viễn và trao đổi với bên ngoài sẽ không thể thực hiện được.

Do đó, nhựa trao đổi cation và nhựa trao đổi anion phải được sản xuất và vận hành riêng biệt.