آب دمین چیست و فرایند تولید آب دمین به چه صورت است؟
آب دمین چیست؟
امروزه استفاده از آب خالص یا آب فاقد یون در بسیاری از صنایع از جمله صنایع آزمایشگاهی، صنایع غذایی، و … امری ضروری است. از مهمترین کاربردهای آب دمین میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
مصارف آزمایشگاهی، دارویی و پزشکی
تغذیه دردیگ های بخار صنعتی با فشار بالا
ساخت و تهیه کپسول های آتشنشانی
تولید مواد غذایی
صنعت برش کاری و لیزر
در نتیجه به علت کاربردهای بسیار زیادی که دارد تولید آب دمین از اهمیت بالایی برخوردار است.
آب از یون های مثبت (کاتیون) و یون های منفی (آنیون) تشکیل شده است. آب دمین (Demin Water) یا آب خالص به آبی گفته می شود که تمامی یون های آنیون و کاتیون خود را طی فرآیندی به نام دیونیزه شدن، از دست میدهد. از این رو به آن آب دیونیزه نیز گفته میشود. از دست دادن یونهای مثبت و منفی سبب خالص شدن آب میشود.
آب دمین به طور کلی متمایز از آب مقطر میباشد. آب مقطر همانطور که از اسمش پیداست از تقطیر آب و میعان بخار آب به دست میآید از این رو درصد خلوص آن به صفر میرسد، در صورتی که آب دمین دارای درصد خلوص صفر نمی باشد.
آب دمین برای فلزات حتی برای فولاد ضد زنگ کاملاً تهاجمی است. بنابراین در بسیاری از موارد از مواد پلاستیکی برای انتقال آب دمین استفاده میشود.
روش های تولید آب دمین
به فرآیند حذف مواد معدنی از آب دمینرالیزاسیون میگویند. اگر چه این واژه بیشتر به فرآیندهای تبادل یون جهت حذف مواد معدنی محدود می شود اما روش های دیگری را نیز شامل می شود. متداول ترین روش های تولید آب غیرمعدنی تقطیر، اسمز معکوس و دیونیزاسیون است. تقطیر و دیونیزاسیون معمولاً فقط در محیط های صنعتی یا تجاری استفاده می شوند، در حالی که اسمز معکوس در محیط های تجاری و مسکونی نیز استفاده می شود.
هر کدام از این روش ها تاثیر متفاوتی بر کاهش یون های حاصل از وجود مواد معدنی خواهند داشت که این تاثیر را می توان با معیارهایی همچون رسانایی و مقاومت الکتریکی آب اندازه گیری کرد. با میزان کاهش یونهای آب، رسانایی الکتریکی آب نیز کاهش و مقاومت الکتریکی آب افزایش پیدا می کند.
در فرآیندهای تبادل یونی از مادهای به نام رزین برای جداسازی یونها از آب استفاده میشود. مواد معدنی که در آب حل میشوند و بنابراین نمیتوانند به راحتی فیلتر شوند به طور معمول به صورت یون هستند به این معنی که بار مثبت یا منفی دارند. رزینهای آنیونی و کاتیونی با جذب ذرات باردار، آنها را از آب بیرون کشیده و با یونهای H+ و OH– مبادله میکنند. وقتی H+ و OH– با هم ترکیب شوند،H2O یا آب ایجاد میکنند. عملیات دمینرالیزاسیون می‌تواند یک فرآیند متوالی کاتیون-آنیون (تک بستر یا بستر لایه‌ای) یا مخلوطی نزدیک از رزینهای کاتیون و آنیون (بسترهای مختلط) باشد.
یکی دیگر از فرآیندهای ممکن برای تولید آب دمین، الکترودیونیزاسیون است. الکترودیونیزاسیون با استفاده از میدانی الکتریکی و ترکیبی از رزین تبادل یونی و ممبرانهای دارای خاصیت انتخاب یونی انجام میشود. الکترودیونیزاسیون معمولا همراه با اسمز معکوس استفاده میشود.
