دیونایزر | دیونایزر آب مقطرگیری

دیونایزر دستگاهی است که جهت تولید آب فوق خالص از آن استفاده می شود. آب فوق خالص، آبی است خالص تر از آب مقطر، بدون یون، که کلیه مواد جامد محلول در آن گرفته شده است. آب دیونایزه، هدایت الکتریکی بسیار کم در حدود 0.056 میکرو زیمنس خواهد داشت.

دیونایزر آب مقطرگیری نیز همانند مدل آزمایشگاهی ناخالصی ها را از آب حذف می کند ولی شدت دیونایزه نمودن آن پایین تر است. مدل آب مقطرگیری آبی با هدایت الکتریکی را زیر 1 میکرو زیمنس، TDS آب را زیر 1 پی پی ام تولید خواهد نمود.

دستگاه دیونایزر و تولید آب دیونیزه

آب دیونیزه شده به آبی گفته میشود که توسط فیلتر های اسمز معکوس و یا رزین های تبادل یونی، به صورت کامل یون زدایی شده باشد.

برخی شرکت ها به اشتباه از کلمه آب مقطر برای آب یونیزه شده استفاده میکنند. اما در واقع آب بعد از مقطر شدن هنوز کاملا دیونیزه نشده است. برای حذف کامل یون های آب نیاز است علاوه بر گذراندن مراحل تقطیر، توسط اسمز معکوس یا رزین های تبادل یونی، یون زدایی شود.

آب مقطر آبی است که با روش تقطیر تصفیه شده است. در روش تقطیر، آب را می جوشانند و بخار آن را با روش ها و تجهیزات مختلفی جمع آوری می کنند . آب بعد از تقطیر، اکثر مواد معدنی و سایر ناخالصی های آن حذف می شود . اما برخی ناخالصی ها و مواد آلی فرار در این روش به همراه آب تبخیر شده و بعد از تبخیر از بین نمی رود. به این دلیل نمی توان از آب مقطر به جای آب دیونیزه شده استفاده کرد.

برای تولید آب دیونیزه شده از روش های مختلفی مانند جذب با استفاده از فیلتر های مخصوص پروپیلن و فیلتر کربن ، اسمز معکوس با استفاده از فیلترهای ممبران و تبادل یونی ( رزین های کاتیونی و آنیونی) استفاده میشود. امروزه دستگاه های پیشرفته دیونایزر، با ترکیب روش های مختلف، آب دیونیزه شده با حداکثر کیفیت را در اختیار کاربر قرار می دهند. یکی از مزیت های ترکیب این روش ها برای دیونیزه کردن آب، طولانی شدن عمر رزین و نیاز کمتر به سرویس دستگاه می باشد.

روش های تولید آب دیونیزه

روش استفاده از فیلترهای مخصوص در تولید آب دیونیزه (روش جذب): این فیلتر ها آب را در حد میکرون پیش تصفیه میکنند و بسیاری از مواد عالی و میکروارگانیسم ها را از آب حذف مینمایند.

روش تبادل یونی: در این روش با استفاده از رزین عمل تبادل یون انجام می شود. این فرایند به دو صورت دو بستری (two Bed) و میکس بد یا بستر مخلوط (Mix Bed) انجام میشود.

• روش دو بستری: در این روش 2 ستون کاتیونی و آنیونی مجزا وجود دارد. ابتدا آب وارد ستون کاتیونی شده و بین یون های مثبت آب با H+ تبادل انجام میشود. بعد از نیز وارد ستون آنیونی می شود و یونهای منفی با OH- تبادل میشوند و در نهایت یونهای H+ و OH- به صورت آب H2O بدون یون حاصل می شود.
  
• روش میکس بد: در این روش از یک ستون حاوی نسبت های مشخصی رزین های کاتیونی و آنیونی وجود دارد و عملیات حدف یون های منفی و مثبت آب بصورت یکجا انجام می شود. این روش مناسب تر از روش قبلی می باشد زیرا در روش دو بستری بعد از مرحله ستون کاتیونی، محیطی اسیدی به وجود می آید.
  
• روش اسمز معکوس: در این روش از فیلتر های ممبرانی استفاده می شود. این فیلترهای میتوانند تا 99 درصد مواد محلول در آب و 99.9 درصد ویروس ها، باکتری ها و سایر میکروارگانیسم ها را حذف نمایند.
  آب یونیزه شده بعلت عدم وجود یون های با بارالکتریکی و عدم تداخل در واکنش های شیمیایی و داشتن PH خنثی (PH=7) ، کاربرد وسیعی در صنایع مختلفی مانند آزمایشگاه ها، پزشکی، دارویی و …. دارند .

کاربردهای آب دیونیزه

• استریل کردن ابزار آزمایشگاهی و پزشکی
• آماده سازی حلال های شیمیایی
• در اتوکلاوهای میکروبیولوژی
• شستشوی ظروف و غیره
• ساخت باتری
• استاندارد سازی (کالیبراسیون)
• در فرایند خنک سازی قطعات صنعتی
• بلوک های تحلیلی

کاربرد دیونایزر

عمده ترین محل مصرف آب دیونایز شده، آزمایشگاه می باشد که با عنوان دیونایزر آزمایشگاهی شناخته می شود. بیشترین تیراژ تولید دیونایزر آزمایشگاه های صنایع غذایی، آزمایشگاه پزشکی، آزمایشگاه های صنعتی، آزمایشگاه های مطالعاتی و پژوهشی مانند آزمایشگاه دانشگاه می باشد.

دومین مصرف کننده عمده آب دیونایزه، صنایع داروسازی می باشد. علاوه بر تولید آب مقطر که خود یکی از محصولات داروسازی است، آب فوق خالص به عنوان یک حلال در تولید بسیاری از دارو ها و سرم ها کاربرد دارد. کارخانه های تولید آب مقطر، آب رادیاتور، شیشه پاک کن و …. از دیگر خریداران این دستگاه می باشند.

ظرفیت دیونایزر

این سیستم ها بر حسب دبی آب خروجی دستگاه، تقسیم بندی و نام گذاری میگردند. دیونایزر های تولید گروه ناب زیست از ظرفیت 5 لیتر بر ساعت یا 100 لیتر در شبانه روز تولید می شوند. حداکثر ظرفیت این دستگاه در حالت کلی نامحدود است اما پکیج های آزمایشگاهی ناب زیست تا ظرفیت 2000 لیتر در شبانه روز یا 2 متر مکعب در روز قابل تولید می باشند.

تمامی دیونایزر های فوق قابل تولید با لامپ UV می باشند. لامپ یو وی در مصارفی که حذف آلودگی میکروبی آب مد نظر است مورد استفاده قرار می گیرد.

مکانیزم کار دیونایزر آب مقطرگیری

اساس کار این سیستم بر پایه دو روش تصفیه زیر می باشد.

1. اسمز معکوس یا RO
2. تبادل یون ها

دستگاه دیونایزر با استفاده از هر دو روش فوق آب فوق خالص تولید می نماید. بدین ترتیب که در مرحله اول آب از فیلتر های موحود در دستگاه که به ممبران معروف می باشند عبور می کند و بدین ترتیب عملیات اسمز معکوس بروی آب انجام می گیرد. سپس آب وارد دو عدد ستون رزینی جهت انجام تبادل یون خواهد شد. یکی از این ستون ها حاوی رزین کاتیونی و دیگر ستون حاوی رزین آنیونی می باشد.

همانطور که می دانید رزین کاتیونی برای حذف کاتیون های آب همچون کلسیم و منیزیم و …. و رزین آنیونی برای حذف آنیون های موجود در آب همچون نیترات ، فسفات و …. کاربرد دارد. بدین ترتیب کلیه ناخالصی های آب از بین خواهد رفت و محصول نهایی با عنوان آب فوق خالص تولید خواهد شد.