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.

آب دیونیزه شده به آبی گفته میشود که توسط فیلترهای اسمز معکوس و یا رزینهای 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 یونهای آب نیاز است علاوه بر گذراندن مراحل تقطیر، توسط اسمز معکوس یا رزینهای تبادل یونی، یون زدایی شود.

دستگاه دیونایزر و تولید آب دیونیزه

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

روشهای 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 یونهای 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 نسبتهای مشخصی رزینهای کاتیونی و آنیونی وجود دارد و عملیات حدف یونهای 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 فیلترهای 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 یونهای با بارالکتریکی و عدم تداخل در واکنشهای 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 حلالهای شیمیایی
• در اتوکلاوهای میکروبیولوژی
• شستشوی ظروف و غیره
• ساخت باتری
• استاندارد سازی (کالیبراسیون)
• در فرایند خنک سازی قطعات صنعتی
• بلوکهای 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 آزمایشگاه‌های صنایع غذایی، آزمایشگاه پزشکی، آزمایشگاه‌های صنعتی، آزمایشگاه‌های 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. کارخانه‌های 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. دیونایزرهای 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 پکیجهای آزمایشگاهی ناب زیست تا ظرفیت 2000 لیتر در شبانه روز یا 2 متر مکعب در روز قابل تولید می باشند.

تمامی دیونایزرهای 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 یونها

دستگاه دیونایزر با استفاده از هر دو روش فوق آب فوق خالص تولید می نماید. بدین ترتیب که در مرحله اول آب از فیلترهای 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 کاتیون‌های آب همچون کلسیم و منیزیم و… و رزین آنیونی برای حذف آنیونهای موجود در آب همچون نیترات، فسفات و… کاربرد دارد. بدین ترتیب کلیه ناخالصی‌های آب از بین خواهد رفت و محصول نهایی با عنوان آب فوق خالص تولید خواهد شد.