فرآیند دیونیزاسیون چیست؟

دیونیزاسیون می تواند مواد جامد محلول را از طریق تکنیک های تبادل یونی از آب حذف کند. این فرآیند به طور موثر مقادیر قابل توجهی از مواد آلی و معدنی حل شده در آب لوله کشی مانند آفت کش ها، کودها، ترکیبات سدیم و کلسیم را حذف می کند.

مایع حاصل را آب دیونیزه می نامند.

فرآیند دیونیزاسیون

آب های اصلی و تصفیه نشده حاوی یون های محلول هستند. مقدار یون ها به عوامل محیطی متعددی مانند نزدیکی منبع آب از مزارع بستگی دارد. برخی از کودهای معدنی ممکن است با آب مخلوط شوند.

در زیر متداول ترین یون های موجود در آب آورده شده است:

کاتیونها یا یونهای دارای بار مثبت:

• کلسیم (Ca)
• منیزیم (Mg)
• سدیم (Na)
• پتاسیم (K)

آنیون ها یا یون های دارای بار منفی:

• بی کربنات (HCO3)
• کلرید (Cl)
• سولفات (SO4)

تبادل یونی

این یون ها می توانند برای سلامتی و همچنین برای لوله های آب مضر باشند. یکی از راه های حذف آنها از طریق فرآیند یونیزاسیون است. این فرآیند اساساً شامل جذب یون ها به بارهای مخالف متناظر آنها می شود. یون ها یا به صورت جامد رسوب می کنند یا اجزای گازی آزاد می شوند.

در فرآیندهای صنعتی و تجاری از رزین تبادل یونی استفاده می شود. این رزین پلیمری است که به عنوان محیط تبادل یونی عمل می کند.

آبی که باید تصفیه شود از یک ماتریس یا ساختار پشتیبانی از یک رزین تبادل یونی به شکل ریزدانه‌هایی با شعاع 0.25 تا 1.43 میلی‌متر عبور می‌کند.

اندازه کوچک این دانه ها سطح بزرگی را برای آب ایجاد می کند و به طور موثر یون های محلول نامطلوب را به دام می اندازد و یون های دیگر را آزاد می کند.

نکات کلیدی

دیونیزه کردن یک روش تجاری-صنعتی برای تصفیه آب است

چندین یون معمولی مانند سدیم، کلسیم و کربنات ها در آب حل شده اند

یون های محلول می توانند باعث مشکلات سلامتی و آسیب احتمالی به لوله های آب شوند

رزین های تبادل یونی دانه های پلیمری آلی هستند که یون های ناخواسته را به دام می اندازند در حالی که یون های دیگر را آزاد می کنند.

فرآیند یونیزاسیون کاربردهای متعددی مانند آزمایش آزمایشگاهی دارد

اجزای کلیدی یک سیستم دیونیزاسیون

فرآیند یونیزاسیون ساده شد

یک سیستم دیونیزاسیون حداقل دارای سه جزء اصلی یا کلیدی است. محور اصلی این رزین‌های دیونیزه‌کننده هستند. دو جزء کلیدی دیگر پمپ و مخازن هستند.

اجزای پشتیبان شامل لوله های دارای دریچه، PH متر و کوبنده هستند.

کاربردهای آب دیونیزه چیست؟
آب دیونیزه کاربردهای زیادی در صنعت، پزشکی، آزمایشگاهی، آرایشی و بهداشتی و دارویی دارد. به دلیل عدم رسانایی الکتریکی آن بسیار مفید است. به عنوان مثال، برای کالیبراسیون ابزار ایده آل است.

در اینجا چند نمونه از کاربردهای عمده آب دیونیزه آورده شده است:

• آزمایشات آزمایشگاهی دقیق
• مصارف دارویی و پزشکی
• الکترونیک و تولید
• صنعت خودروسازی
• تولید مواد غذایی و نوشیدنی
• چاپ و عکاسی

بیایید هر یک از این موارد را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم…

آزمایشات آزمایشگاهی دقیق

آزمایش‌های آزمایشگاهی شامل غلظت‌های مولی، pH خنثی و هدایت الکتریکی زمانی که از آب دیونیزه استفاده می‌کنید قابل اعتمادتر هستند.

عدم وجود یون در آب به این معنی است که آزمایش‌ها به دلیل اندازه‌گیری‌های دقیقی که می‌توان انجام داد، قابل تکرار هستند.

مصارف دارویی و پزشکی

داروها به درجه بالایی از دقت در فرمولاسیون نیاز دارند، بنابراین استفاده از آب دیونیزه شده یا درجه بالایی از آب تصفیه شده ضروری است. تغییرات جزئی در فرمولاسیون می تواند خطرناک باشد زیرا اثربخشی و خواص دارو می تواند تغییر کند.

همچنین روش های پزشکی مانند دیالیز وجود دارد که برای جلوگیری از عوارض به آب دیونیزه شده نیاز دارد.

الکترونیک و تولید

آب دیونیزه شده برای تمیز کردن بردهای مدار استفاده می شود. بقایای شار را حذف می کند در حالی که بر هدایت مدارها تأثیر نمی گذارد یا باعث خوردگی نمی شود.

صنعت خودروسازی

آب دیونیزه شده اغلب با ضد یخ و خنک کننده ها مخلوط می شود تا از زنگ زدگی و تشکیل رسوب در موتورها جلوگیری شود. از این نوع آب در باتری خودرو نیز استفاده می شود.

تولید مواد غذایی و نوشیدنی

فرآوری مواد غذایی و نوشیدنی ها نیاز به تمیزی بالایی دارد. استفاده از آب دیونیزه شده می تواند به جلوگیری از آلودگی و رشد میکروارگانیسم ها کمک کند.

نیروگاه ها

استفاده از آب دیونیزه شده در بویلرها از خوردگی و رسوب گیری جلوگیری می کند. همچنین در تولید بخار با فشار بالا استفاده می شود که در آن عدم وجود یون از آسیب دیدن توربین ها جلوگیری می کند.

دیونیزاسیون در مقابل سایر روشهای تصفیه

یونیزاسیون گاهی اوقات به جای دیگر روش های تصفیه آب استفاده می شود، اما تفاوت های عمده ای وجود دارد. در اینجا چند مقایسه وجود دارد.

دیونیزاسیون در مقابل اسمز معکوس

فرآیند یونیزاسیون یون ها را از طریق تبادل یونی حذف می کند، در حالی که اسمز معکوس با عبور آب از یک غشای نیمه تراوا یون ها را حذف می کند و املاح را پشت سر می گذارد.

دیونیزاسیون در مقابل تقطیر

تقطیر فرآیندی است که شامل گرم کردن آب، تبخیر آن، سپس متراکم کردن آن در ظرفی جداگانه و باقی ماندن مواد جامد محلول است.

با این حال، برخی از مواد جامد ممکن است همچنان به بخار آب که تبخیر می شود و تبدیل به بخار می شود، چسبیده باشند.

فرآیند یونیزاسیون شامل گرما نمی شود. در اینجا می‌توانید درباره آب مقطر در مقابل آب دیونیزه بیشتر بخوانید.

نتیجه گیری

دیونیزاسیون شامل تبادل یون با استفاده از بسترهای رزینی است. کاربردهای عملی متعددی در زمینه های مختلف از جمله در تولید دارو دارد. این روش قابل مقایسه یا حتی در برخی موارد برتر از سایر روش های تصفیه آب است.