Дистилляция воды

Для удаления сторонних примесей, для обезвреживания питьевой и технологической воды разработаны разные профессиональные методы. Дистилляция, как метод очистки воды, применяется в быту и промышленности, ее используют на пищевых комбинатах, в лабораториях и микроэлектронике, в медицине и фармакологии.

В нашей статье читатели найдут ответы на ряд вопросов:

• дистилляция воды - что это такое;
• для чего нужна дистилляция воды, где и как применяется;
• получение воды методом дистилляции и бидистиллированием;
• от чего очищают воду при дистилляции, какие примеси она поможет устранить.

О том, что такое дистилляция воды, как ее подготовить для аккумуляторов или для разбавления антифриза, читайте в других статьях нашего сайта.

Что такое дистилляция воды

Физико-химический процесс дистилляция - это выпаривание воды с последующим сбором охлажденного конденсата. Вода переходит в разные агрегатные состояния:

• жидкость превращается в пар;
• затем пар вновь становится жидкостью.

При интенсивном испарении воды летучие примеси исчезают, тяжелые частицы не могут превратиться в пар - следовательно, они извлекаются из водного раствора (образуют сухой остаток). При сборе конденсата получается дистиллят (аква-дистиллят) с чистотой выше 99,5% - то есть, производится очистка воды методом дистилляции. Допускается присутствие 0,5 % примесей (не более 5 мг/литр). 

Термин дистилляция происходит от латинского distillation, что переводится как перегонка, стекание каплями разделение.

Перегонка и дистилляция воды - это название одного и тоже процесса, при котором происходит разделение химических веществ на фракции за счет разницы температур. Летучие жидкости с меньшей температурой кипения испаряются. За счет охлаждения (снижения температуры) газообразные фракции вновь превращаются в жидкое состояние, но уже не содержат веществ, которые остались невыпаренными. Таким образом при дистилляции воды происходит глубокое очищение исходного водного раствора от сторонних веществ.

После завершения процесса дистилляции воды нужно правильно (герметично) хранить очищенную жидкость в таре из инертных материалов (стекло), не допускать проникновения загрязняющих частиц из воздуха и окружающей среды.

Методы дистилляции воды

Основной способ получения дистиллированной воды - перегонка. Она может быть одинарной (однократной) и двойной.

1. Метод одинарной дистилляции - воду однократно превращают в пар и затем собирают капли чистого охлажденного конденсата, освобожденного от примесей. Перегонка может происходить при нормальном (простая дистилляция) или при пониженном давлении (вакуумная), либо при воздействии горячего пара (паровая).

Вода после дистилляции становится мягкой, безвредной, расширяется область ее применения. В лабораториях ее используют для приготовления реактивов, для мытья и стерилизации посуды; в строительстве - для разведения красок, лаков, цементных растворов; в автопроме - для обслуживания систем автотранспорта, для изготовления аккумуляторных батарей; в промышленности - для заливки в гидрооборудование. Употребление дистиллированной воды рекомендуют людям с синдромом разраженного кишечника и другими патологиями организма, ее применяют для профилактики заболеваний и при нарушениях работы почек и печени.

2. Метод двойной дистилляции - бидистилляция. Сначала перегонкой получают дистиллированную воду, затем ее вновь подвергают дистилляции. Бидистиллированная вода получается при 30-минутном кипячении дистиллята. При длительном кипении из нее улетучиваются растворенные газы - аргон, кислород, углекислый газ.

Вода двойной дистилляции применяется в тех отраслях промышленности, где требуется жидкость высокой очистки, в которой нет примесей. Она отвечает формуле Н₂О, не проводит электрический ток, не дает искажений при химических реакциях, помогает промышленникам изготавливать качественную парфюмерную, косметическую и прочие виды продукции. Температура кипения 110°С, кристаллизация начинается при температурах ниже 0°С.

В медицине и фармакопее на воде двойной дистилляции готовят настои, отвары, растворы для инъекций, лекарственные препараты для младенцев. Ее используют для стерилизации хирургических инструментов.

Очистка воды дистилляцией

Поясняем, какие виды загрязнений удаляются из воды при дистилляции:

• нерастворенные частицы, коллоидные и взвешенные вещества, природный и искусственный мусор - песчинки, глина, грунт, ил, сажа, ржавчина;
• металлы, которые наиболее часто присутствуют в воде - железо, марганец, цинк, алюминий, медь;
• органические вещества природного и искусственного происхождения - гумус, фульвовые кислоты, перегной, нитраты, нитриты, пестициды;
• соли жесткости (соли земельно-щелочных металлов и их соединения) - кальций, магний, сульфаты, хлориды, силикаты;
• микробиологические загрязнения - при кипячении погибают микробы, вирусы, бактерии, патологические микроорганизмы;
• тяжелые металлы и радиоактивные вещества - мышьяк, ртуть, кадмий.

Дистилляция воды устраняет все виды загрязнений - физические, химические, санитарно-биологические, радиационные. Такая жидкость полезна для растений: ускоряет всхожесть семян и рост посевов. Ее показатели по ГОСТ Р 58144-2018 ниже, чем у отфильтрованной жидкости.

Дистиллированная вода приносит организму большую пользу. Как хороший растворитель, не содержащий примесей, она выводит из организма шлаки, тяжелые металлы. Из-за деминерализации она не содержит кальций, провоцирующий образование камней во внутренних органах. От мягкой воды улучшается кожа и структура волос. При питье безвредного аква-дистиллята организм не перенасыщается вредными химическими элементами. 

Домашние способы дистилляции воды

Можно в домашних условиях получить воду, по качеству близкую к дистилляционной, применяя основные методы очистки от загрязнений: длительное кипячение, вымораживание. Больший эффект даст предварительное отстаивание с последующим кипячением и заморозкой. В отстоявшейся воде будет меньше примесей, тяжелые частицы выпадут в осадок.

Получение воды, очищенной методом дистилляции, возможно лишь при выпаривании жидкости и осаждении конденсата. Для этого применяют различные приспособления:

• собирают в чашку капли, падающие с крышки кастрюли с кипящей водой;
• выпаривают воду из чайника, подставив под носик стакан для сбора конденсата.

Самый простой способ - покупка дистиллированной воды в магазине. Если жидкость нужна в больших количествах, лучше готовить ее самостоятельно с помощью бытовых аква-дистилляторов и других аппаратов (автоклавов, сухопарников).

Профессиональные установки для дистилляции воды

Для получения воды, очищенной дистилляцией промышленными методами применяют:

1. Дистилляторы в виде перегонного аква-куба, к которому подключена охлаждающая система и емкость для сбора чистой воды. Вдоль стенок куба размещена система трубопроводов для поддержания высокой температуры исходной жидкости. Водонагреватели из меди или нержавеющей стали противостоят коррозии, долго служат. Поверхность прибора стойко переносит действие дезинфицирующих веществ, что позволяет периодически удалять загрязнения с применением реагентов. Производительность системы от 40 до 300 и более литров в час, что поможет промышленникам решить любые производственные задачи. Мощности бытовых установок 20-30 л/час хватит для обеспечения большого частного дома. Системы защиты предотвращают перегревание ТЭН, переливание жидкости или понижение уровня до критического. Предусмотрено аварийное отключение. Качество дистиллята отслеживает контроллер.
2. Бидистилляторы или установки для получения воды аналитического качества предназначены для производства особо чистой воды. Их применяют при подготовке жидкости для лабораторных анализов, для инъекций, для экспериментов микробиологии, для питания сверхчувствительного оборудования. При использовании бидистилляторов расход исходной воды вдвое ниже, качество выше. Приборы производятся в настольном или напольном исполнении. Различаются весом, объемом, производительностью.
3. Деионизаторы и электродеинизаторы производят глубокое удаление солей жесткости, газов, железа и марганца, органики. По качеству очистки вода после электродеинизаторов, в которых применяется электрический ток, выше, чем у обычного дистиллята.
4. Установки MicroCell производят многоступенчатую водоочистку, включая мембранную дистилляцию воды. Выдают жидкость разной степени чистоты с различными показателями электропроводности, по качеству близкую к дистилляту и выше, чем дистиллят. Параметры очистки задают в настройках.
5. Обратный осмос - это установки с мембранными фильтрами, которые производит водоочистку с качеством до 99,9%. Дистилляция воды методом обратного осмоса производится без перегонки, за счет продавливания исходного раствора через поры мембран.

Консультанты ООО НПК «Диасел» для каждого клиента подберут системы дистилляции воды с нужной производительностью. Заявку можно оставить на любой странице нашего сайта.