آب یکی از مهم ترین ترکیبات شیمیایی است که در طبیعت به ندرت پیدا می شود و به عنوان حلال اصلی در بسیاری از واکنش های شیمیایی و فرآیندهای صنعتی و علمی استفاده می شود. با این حال، گاهی اوقات نیاز به آب با خلوص بسیار بالا داریم که برای چنین مقاصدی آب های خاصی همچون آب مقطر و آب دیونیزه استفاده می شوند. این دو نوع آب از نظر فرآیند تولید، ویژگی های شیمیایی و کاربردها تفاوت های زیادی دارند.
تعریف آب مقطر و آب دیونیزه
قبل از ورود به تفاوت های این دو نوع آب، لازم است که هر کدام را به طور کامل تعریف کنیم.
- آب مقطر به آبی گفته می شود که از طریق فرآیند تقطیر از آب معمولی به دست می‌آید. در این فرآیند، آب جوشیده و بخار آن جمع آوری می شود و بعد به حالت مایع تبدیل می شود. این فرآیند باعث حذف بسیاری از آلاینده ها و املاح معدنی از آب می شود.
- آب دیونیزه آبی است که از طریق فرآیند دیونیزه کردن به دست می‌آید. در این فرآیند، یون های معدنی موجود در آب (مثل کاتیون ها و آنیون ها) از آب حذف می شوند. این کار معمولاً با استفاده از رزین های تبادل یونی انجام می شود که یون های موجود را به جای یون های هیدروژن و هیدروکسیل تبادل می کنند.
با این تعاریف ساده، به نظر می‌رسد که هر دو نوع آب به عنوان آبی خالص و فاقد ناخالصی ها شناخته می شوند، اما فرآیند تولید و ویژگی های شیمیایی آن باعث تفاوت های مهمی در کاربردهایشان می شود.
فرآیند تولید آب مقطر و آب دیونیزه
یکی از مهم ترین تفاوت های آب مقطر و آب دیونیزه در روش تولید آن ها است. این تفاوت ها نه تنها بر ویژگی های شیمیایی این آب ها تاثیر می گذارد بلکه باعث می شود که هر کدام در کاربردهای خاصی مفید باشند.
با استفاده از خدمات درج آگهی رایگان ما، تبلیغات خود را به صورت موثر و بدون هیچ هزینه‌ای انجام دهید و فروش خود را افزایش دهید.
آب مقطر
فرآیند تقطیر فرآیند اصلی تولید آب مقطر است. در این فرآیند، آب به دمای جوش رسانده می شود و بخار آن از طریق لوله های مخصوص جمع آوری می شود. بعد بخار به محض سرد شدن دوباره به حالت مایع تبدیل می شود. این روش، که برای اولین بار در قرن های گذشته به طور وسیع در تولید آب خالص استفاده می شد، عمدتاً قادر به حذف بسیاری از آلاینده ها، مواد آلی، میکروارگانیسم ها و بعضی از املاح معدنی است.
نحوه کار:
- گرمایش آب: آب ابتدا به جوش می‌آید.
- تولید بخار: بخار از سطح آب بالا می رود و به لوله های مخصوص هدایت می شود.
- تقطیر بخار: بخار جمع آوری شده از هوا و مواد آلی جدا می شود.
- چگالش بخار: بخار به مایع تبدیل می شود و به عنوان آب مقطر جمع آوری می شود.
با وجود اینکه فرآیند تقطیر می‌تواند بسیاری از آلاینده ها را از آب حذف کند، نمی‌تواند بعضی از مواد آلی و ترکیبات فرار همچون گازهای دی‌اکسیدکربن یا نیتروژن را به طور کامل از آب جدا کند.
آب دیونیزه
فرآیند دیونیزه کردن برای تولید آب دیونیزه استفاده می شود. در این فرآیند، آب از طریق سیستم های رزین تبادل یونی فیلتر می شود که کاتیون ها (همچون سدیم، کلسیم و منیزیم) و آنیون ها (مثل کلرید و سولفات) را از آب جدا می کنند. این فرآیند شامل تبادل یون ها بین آب و رزین های مخصوص است که به ازای هر یون موجود در آب، یک یون از نوع مشابه از خود آزاد می کنند.
نحوه کار:
- رزین های تبادل یونی: رزین ها یا به صورت کاتیونی یا آنیونی هستند و یون های موجود در آب را جذب می کنند.
- تبادل یون ها: هنگامی که آب از میان این رزین ها عبور می‌کند، یون های موجود در آب با یون های هیدروژن یا هیدروکسیل جایگزین می شوند.
- حذف یون ها: این فرآیند باعث می شود که آب از یون های معدنی خالی شود و آب دیونیزه حاصل شود.
در نتیجه، آب دیونیزه نسبت به آب مقطر از نظر محتوای یون ها از خلوص بالاتری برخوردار است، اما در عین حال امکان دارد هنوز بعضی از آلاینده های دیگر همچون مواد آلی در آن باقی بمانند.
برای آشنایی با انواع برانکارد و کاربردهای آن توانید مقاله موجود در سایت کتیرو را مطالعه کنید.
تفاوت در کاربردها
کاربردهای آب مقطر
آب مقطر به دلیل حذف بسیاری از املاح معدنی و مواد آلی، برای کاربردهایی که نیاز به آب بسیار خالص دارند، بسیار مفید است. برای مثال، این آب در بسیاری از آزمایشگاه های شیمیایی، تحقیقات علمی، تولید داروها و واکسن ها، و همچنین در صنایع غذایی به طور گسترده استفاده می شود. از دیگر کاربردهای آب مقطر می‌توان به استفاده در دستگاه های بخار، اتوهای بخار، و بعضی از سیستم های صنعتی اشاره نمود.
کاربردهای آب دیونیزه
آب دیونیزه به خاطر حذف یون های معدنی و آلاینده ها از آب، در صنایعی که به دقت و خلوص بالا نیاز دارند، به خصوص در سیستم های الکترونیکی، صنایع خودروسازی، تولید باتری ها، سیستم های تهویه، و ساخت قطعات حساس الکترونیکی کاربرد زیادی دارد. همچنین، این آب در بعضی فرآیندهای شیمیایی و تولید داروهایی که نیاز به آب کاملاً فاقد یون دارند، استفاده می شود. آب دیونیزه به خصوص در صنایعی که رسوبات یون ها می توانند باعث آسیب به دستگاه ها یا کاهش کیفیت محصولات شوند، بسیار حائز اهمیت است.
مزایا و معایب هر نوع آب
مزایای آب مقطر
پاکسازی کامل از مواد آلی و میکروبی: فرآیند تقطیر به طور موثر مواد آلی، میکروارگانیسم ها و بعضی از آلاینده ها را از بین می‌برد.
کاربردهای گسترده: این آب در صنایع دارویی، کالا پزشکی، آزمایشگاهی و غذایی کاربردهای زیادی دارد.
معایب آب مقطر
اسیدی شدن: آب مقطر امکان دارد به دلیل جذب دی اکسیدکربن از هوا کمی اسیدی شود.
هزینه بالا: فرآیند تولید آب مقطر به انرژی و زمان زیادی نیاز دارد و به طور کلی هزینه تولید آن بیشتر از آب دیونیزه است.
مزایای آب دیونیزه
خلوص بالا از نظر یون ها: آب دیونیزه کاملاً فاقد یون های معدنی است که می‌تواند در کاربردهای خاص بسیار مفید باشد.
هزینه کمتر: فرآیند دیونیزه کردن معمولاً به انرژی کمتری نسبت به تقطیر نیاز دارد.
معایب آب دیونیزه
حساسیت به آلودگی: آب دیونیزه در معرض هوا می‌تواند یون های جدیدی جذب کند که کیفیت آن را کاهش می‌دهد.
عدم حذف کامل مواد آلی: این فرآیند امکان دارد نتواند تمامی مواد آلی یا ترکیبات فرار را از آب حذف کند.
