تفاوت تقطیر و دیونیزه سازی آب

در صنایع مختلف، آزمایشگاه ها، پزشکی و حتی کاربردهای خانگی، آب با خلوص بالا نقش حیاتی دارد. اما بسیاری از کاربران هنگام انتخاب بین آب دیونیزه و مقطر دچار سردرگمی می شوند. هر دو نوع آب «خالص» هستند اما از لحاظ فرآیند تولید، ترکیب شیمیایی و کاربردها تفاوت های مهمی دارند. در ادامه، به صورت علمی و کاربردی تفاوت این دو نوع آب را بررسی می کنیم، با ذکر مثال های عملی، نکات ایمنی ..

روش های مختلفی برای تصفیه آب وجود دارد، اما دو روش متداول که اغلب با یکدیگر اشتباه گرفته می شوند، تقطیر و دیونیزه سازی هستند. هر دو روش می توانند ناخالصی ها را از آب حذف کنند، اما در نحوه عملکرد و کاربردشان تفاوت های اساسی وجود دارد. برخلاف افکار عمومی، هیچ یک از این فرایند ها نمی توانند آب را فراتر از حد خاصی تصفیه کنند. به این معنا که یک بطری آب مقطر و بطری آب دیونیزه شده هردو در یک سطح تصفیه قرار دارند.

آب مقطر چیست؟

آب مقطر (Distilled Water) از طریق فرآیند تقطیر به دست می آید. در این فرآیند، آب به جوش می آید، بخار حاصل سرد شده و دوباره به حالت مایع در می آید. در نتیجه بیشتر نمک ها، فلزات سنگین، میکروارگانیسم ها و ذرات معلق حذف می شوند.

مزایا:

• خلوص نسبتاً بالا

• عاری از باکتری و ویروس

• مناسب برای کاربرد های حساس پزشکی

معایب:

• انرژی بر و پرهزینه تر

• ممکن است CO₂ محیط را جذب کرده و pH را کاهش دهد

آب دیونیزه چیست؟

آب دیونیزه (Deionized Water) آبی است که با عبور از رزین های تبادل یونی، یون های مثبت و منفی خود مانند کلسیم، سدیم، کلرید و سولفات را از دست می دهد.

مزایا:

• بسیار مقرون به صرفه برای حجم بالا

• حذف کامل یون ها

• مناسب برای سیستم های خنک کننده و آزمایشگاهی

معایب:

• باکتری ها و ویروس ها را حذف نمی کند

• ممکن است در تماس با هوا دوباره یون جذب کند

جدول مقایسه ای آب مقطر و دیونیزه

تفاوت تولید آب در فرایند دیونیزه سازی و تقطیر

آب مقطر و آب دیونیزه شده دو اصطلاح متفاوت برای آب تصفیه شده می باشند. تفاوت این دو در فرایندی است که آب را تصفیه می کنند. در تقطیر، آب تا حد تبخیر گرما میبیند و سپس خنک می شود تا دوباره به مایع تبدیل شود. در فرایند دیونیزاسیون، آب از بستر های رزینی عبور کرده که در آن یون هیدروژن و هیدروکسیل با یون های آب تعویض شده و تبدیل به آب می شوند.

فرایند تولید آب اساسی ترین تفاوت این دو فرایند است. هر کدام از یک روش خاص برای تهیه آب خالص استفاده می کنند.

خرید دستگاه دیونایزر آب با مشاوره تخصصی

فرایند دیونیزه سازی

شاید در ابتدا درک فرایند انجام شده در دستگاه دیونایزر دشوار باشد چرا که در مورد جایگزینی خواص آب در ابعاد مولکولی است. ساده ترین تعریف دیونایزر به این شکل است:

فرایند دیونیزه کردن آب، مواد معدنی را تبادل می کند.

مواد معدنی موجود در آب شامل کلسیم، آهن، منیزیم سولفات ها و کلرید ها هستند که همگی دارای بار مثبت و یا بار منفی می باشند. بار الکتریکی مواد همان چیزی است که در فرایند دیونیزه کردن به آن نیاز است. بستر رزینی خود دارای یون هیدروژن (بار مثبت) و یون هیدروکسیل (بار منفی) است. زمانی که یون های مثبت آب از بستر کاتیونی عبور می کنند، یون های مثبت از آب خارج شده و با هیدروژن رزین جابجا می شوند. همین اتفاق برای یون های منفی موجود در آب و یون هیدروکسیل موجود بر روی رزین ها می افتد. هیدروژن و هیدروکسیل خارج شده نیز در نهایت با هم پیوند خورده و تشکیل مولکول آب می دهند.

فرایند تقطیر

فرایند تقطیر فرایند ساده تری است که در آن آب یک مرحله تحت گرمای بالا قرار می گیرد تا تبخیر شود. این دستگاه تصفیه آب کارخانه آب معدنی کاربرد دارد. با توجه به اینکه آب زودتر از مواد معدنی تبخیر می شود، یون ها در ظرف باقی مانده و آب خالص بخار می شود. سپس بخار آب از لوله های سرد فلزی عبور می کند تا دوباره تبدیل به آب شود.

کدام یک برای شما مناسب تر است؟

دستگاه دیونایزر و تقطیر آب هر دو از تجهیزات تصفیه آب هستند و می توانند یون ها و مواد معدنی آب را از بین ببرند و آبی خالص را تولید کنند. اما حجم آب خالص مورد نیاز و انرژی مصرفی مواردی است که باید پیش از انتخاب دستگاه مورد تحلیل و بررسی قرار بگیرند.

بسته به نوع کاربرد شما، انتخاب بین آب دیونیزه و مقطر متفاوت خواهد بود:

• آزمایشگاه ها: هر دو مناسب اند، ولی برای ابزارهای بسیار حساس، آب مقطر ارجح است.

• اتو بخار و اتوکلاو: آب دیونیزه بهتر است چون از رسوب جلوگیری می کند.

• باطری ماشین: تنها از آب دیونیزه استفاده کنید تا عمر باتری کاهش نیابد.

• سیستم های خنک کننده صنعتی: آب دیونیزه به علت قیمت کمتر و حذف یون، گزینه ی ایده آل است.

• نوشیدن: هیچ یک توصیه نمی شود، چون فاقد املاح معدنی مورد نیاز بدن هستند.

تفاوت دیونیزه سازی آب و تقطیر

• فرایند تقطیر سابقه ای طولانی و پیش از میلاد دارد. اما دیونازیسیون اختراع قرن جدید است و به نوعی یک فرایند جدید محسوب می شود.
• فرایند تقطیر با دستگاه های ساده حتی در خانه صورت می پذیرد اما دستگاه دیونایزر نیز به تجهیزات خاصی دارد. همین امر باعث می شود تا تقطیر در هر لحظه در دسترس باشد.
• فرایند دیونیزه کردن آب بیشتر از تقطیر دوستدار محیط زیست است. تفاوت بین انرژی مورد نیاز هر فرایند بسیار زیاد است. تولید آب دیونیزه فقط به دبی جریان نیاز دارد اما تقطیر به انرژی زیادی برای گرمایش و سرمایش نیاز دارد.
• بستر های رزینی در دستگاه دیونایزر تجدیدپذیر هستند و می توان پس از هر بار استفاده دوباره احیا شوند.
• دستگاه دیونایزر به تنهایی نمی تواند باکتری ها و ویروس های آب را ازبین ببرد. به همین دلیل باید به همراه گندزدای uv یا ازن زنی همراه باشد.
• تقطیر آب برای حجم های بالا از لحاظ اقتصادی توجیه پذیر نیست، در صورتی که می توان از دیونایزر برای تولید آب خالص در حجم بالا استفاده کرد.

آیا می توان از آب دیونیزه به جای آب مقطر استفاده کرد؟

در بیشتر کاربردهای عمومی بله. اما در مواردی که استریلیته کامل لازم است، مانند آزمایش های سلولی یا تجهیزات پزشکی، آب مقطر گزینه ای ایمن تر و مطمئن تر است.

تفاوت های کلیدی دیونازیسیون و تقطیر:

1. فرآیند:

• تقطیر: در تقطیر، آب به بخار تبدیل می شود و سپس بخار خنک شده و دوباره به مایع تبدیل می شود. این فرآیند ناخالصی های غیر فرار مانند مواد معدنی، فلزات سنگین و آلاینده های آلی را از بین می برد.
• دیونیزه سازی: در دیونیزه سازی، از رزین های تبادل یونی برای حذف یون های موجود در آب استفاده می شود. این فرآیند ناخالصی های محلول مانند کلسیم، منیزیم، سدیم و کلرید را از بین می برد.

2. خلوص:

• تقطیر: آب مقطر به طور کلی خالص تر از آب دیونیزه شده است، زیرا فرآیند تقطیر ناخالصی های غیر فرار را نیز از بین می برد.
• دیونیزه سازی: آب دیونیزه شده هنوز ممکن است حاوی مقادیر کمی از ناخالصی های غیر یونی مانند مواد آلی باشد.

3. کاربرد:

• تقطیر: آب مقطر اغلب برای مصارف آزمایشگاهی، پزشکی و صنعتی استفاده می شود که در آن به آب با خلوص بالا نیاز است.
• دیونیزه سازی: آب دیونیزه شده برای مصارفی مانند شستشوی ظروف آزمایشگاهی، تغذیه دیگ های بخار،سیستم های خنک کننده، تولید یخ، باطری ها، تولید الکترود های شیمیایی، صنایع دارویی و سایر کار های آزمایشگاهی استفاده می شود که در آنها به آب با خلوص بالا ولی نه به اندازه آب مقطر نیاز است.

4. مزایا:

• تقطیر: تولید آب با خلوص بالا، حذف طیف گسترده ای از ناخالصی ها.
• دیونیزه سازی: فرآیندی نسبتاً ساده و کم هزینه، تولید آب با خلوص کافی برای بسیاری از کاربردها.

5. معایب:

• تقطیر: فرآیندی زمان بر و پرهزینه، تولید حجم محدودی از آب در هر بار تقطیر.
• دیونیزه سازی: حذف نکردن ناخالصی های غیر یونی، نیاز به تعویض رزین های تبادل یونی به طور منظم.

نکات ایمنی در نگهداری

• هر دو نوع آب باید در ظروف غیرقابل نفوذ و بدون تماس با هوا نگهداری شوند.
• آب دیونیزه در تماس با فلزات خاص ممکن است واکنش دهد و یون جذب کند.
• از تماس با پوست به مدت طولانی خود داری شود، چون ممکن است چربی های طبیعی را از بین ببرد.

جمع بندی

• آب مقطر و آب دیونیزه هر دو از ناخالصی ها پاک شده اند ولی تفاوت های فنی زیادی دارند.
• انتخاب بین آن ها باید بر اساس نوع کاربرد انجام شود.
• برای مشاوره درباره انتخاب نوع مناسب برای پروژه های صنعتی، می توانید با متخصصان آب سازه تماس بگیرید.

سوالات متداول