Теорія Очищена вода
Отримання не просто чистого, а води глибокого очищення продиктовано потребами багатьох галузей промисловості, приладобудування та медицини. Різноманітність сфер застосування води глибокої очистки передбачає ретельний підбір окремих її параметрів кожному за конкретного докладання. Які технології очищення існують сьогодні? Спробуймо розібратися.
Залежно від методу одержання або очищення існує декілька типів води з мінімальною кількістю домішок:
Осмотична вода (або вода, очищена методом зворотного осмосу)
Ця технологія запозичена у природи і відноситься до мембранних методів очищення води. Принцип його досить простий: вода, як через сито, продавлюється через напівпроникну мембрану, виготовлену з пористого тонкоплівкового композиту. Діаметр часу (0,0001 мікрон) достатній, щоб пропускати молекули води, але малий для проходження іонів та молекул розчинених домішок. За якістю очищення мембранні системи є одними з найефективніших, особливо для органічних та біологічних домішок: вона досягає тут практично 97–99,9% за будь-яким із видів забруднень.
Деонізована (або демінералізована) вода
В процесі деіонізації (демінералізації) воду пропускають через два шари іонообмінного матеріалу для більш ефективного видалення всіх розчинених солей. Одночасно або послідовно застосовують катіонообмінні смоли, що містять іони водню H+, і аніонообмінні, що містять іони гідроксилу OH–. Оскільки всі солі, розчинні у воді, складаються з катіонів і аніонів, обробка води катіоно-і аніонообмінними смолами повністю замінює катіони та аніони в солях, присутніх в воді, що очищається, на іони водню і гідроксилу, тобто. воду. Таким чином, уобсязі, обмеженому іонообмінними мембранами, відбувається дуже значне зниження концентрації домішкових солей.
Метод дистиляції заснований на випаровуванні води, що обробляється, з подальшою конденсацією пари. Така вода практично повністю очищається від розчинених у ній мінеральних солей, органічних та інших домішок. Технологія проста, але енергоємна.
Бідистильована та високоомна вода
Одноразово дистильована вода не є достатньо чистою з хімічної точки зору. Найбільш чистою є бідистильована вода, яку часто називають «високоомною». Отримання демінералізованої води такої якості – а саме така вода необхідна у мікроелектроніці – завдання складне, що потребує комплексного та продуманого підходу до вибору методики знесолення. Саме з цієї причини в сучасних системах для отримання високочистої води застосовують кілька якісно різних щаблів очищення: ультрафільтрацію, двокаскадний осмос, іонний обмін (фільтри змішаної дії), електродеіонізацію і т.д.
Таким чином, сьогодні існує як мінімум чотири технології одержання води з мінімальною кількістю домішок. Всі ці технології відрізняються один від одного за вартістю, енергоємністю, ступенем чистоти одержуваної в результаті води. Але віддавати перевагу лише будь-якій з технологій буде некоректно. Очевидно, що вода для фармацевтичних цілей має зовсім інші вимоги, ніж вода для розведення теплоносіїв, виготовлення розчинів для акумуляторів, для парових турбін або для плавальних басейнів. А виробництво електролітів, мікроелектроніка, гальваніка, аналітичні та дослідницькі лабораторії висувають свої вимоги до якості води, що використовується. Саме тому при виборі типу води змінімальною кількістю домішок дуже важливим є технологічний процес, в якому вона буде застосовуватися. Адже сам процес не в останню чергу залежатиме від якості води, що використовується в ньому.