去离子水是什么 去离子水和蒸馏水的区别
什么是去离子水?
去离子水被认为是由称为离子的零带电粒子组成的水。离子包含正(阳离子)或负(阴离子)电荷。溶解的固体是这两种离子的积累,这也是水中污染物较高比例的组成部分。当水通过去离子系统时,这些污染物被有效地从水中分离出来,从而产生清洁、纯净的水。水通过两种离子交换树脂,用氢 (H+) 和羟基 (OH-) 离子代替带正电和带负电的粒子。从理论上讲,去离子过程可以消除水中所有残留的盐分。事实上,去离子水也可以去除潜在的危险因子,如病毒、细菌和有机物。去离子水系统通过去除电离颗粒、钠并用氢气代替它们来软化水。
去离子水有什么用途?
去离子水可用于各种制造工艺,如制药、实验室、发电厂等。对于这些部门,超纯水至关重要,因为它不含可能干扰生产过程的污染物。去离子水主要用于商业领域。
不过,由于蒸馏是通过加热水体,使其达到沸点之后再度冷凝的过程,如果原水体中含有易于挥发的物质,会随着水体温度的升高一起挥发,从而进入蒸馏后的水体中,比如,一些酚类、苯化合物、可蒸发的汞等等。
所以,经过一次蒸馏之后的水,还是会含有一部分的杂质,而这些杂质,并不能通过多次蒸馏的方法加以去除,只能靠加入其它一些化学物质,比如氢氧化钠、高锰酸钾等,与这些易于挥发的物质发生化学反应,生成难于挥发的物质,从而达到在多次蒸馏时有效去除的效果。
然而,由于依靠蒸馏的方式,需要耗费较多的热能,同时在多次蒸馏时也会增加受空气中其它杂质的风险,生产成本肯定很高,仅在一些化学实验、电器行业和医药领域有着应用。如果要想获取纯度更高、具有更高科学价值的水,蒸馏水就满足不了需求,这时候就需要使用去离子水。
去离子水顾名思义,就是通过相应的方法,将各种离子去除后的水。它的制作过程,主要依靠的是RO反渗透方法,即通过离子交换树脂,将水中杂质的阳离子吸附,同时树脂上的H+阳离子被置换到水中,与水中的阳离子结合形成无机酸。然后无机酸再被阴离子交换树脂,OH-阴离子被置换到水中,与H+结合形成水。
通过上述过程,水中的“杂质”离子,便分别被吸附到交换树脂中,达到“去离子化”的过程。为了达到最大程度去除离子以及其它悬浮微粒和微生物的目的,一般需要经过多道过滤、反渗透、树脂混床等工序,从而不断提升水的纯度。在半导体行业中,一般将电阻率达到18.2兆欧姆厘米左右的水称为“去离子水”。
由于去离子水中的离子数量,可以通过工序的设定、反渗透膜和树脂类型的选择,实现有效的人为控制之目的,而且生产过程中也不需要较多的能量输入,所以生产成本较低,灵活度较高,因而在电子工业、科学实验、喷涂、食品、纺织、海水淡化等方面有着非常广泛的用途,就连在探索宇宙中微子方面,去离子水也有着很大的发挥空间。