pH آب دیونیزه چقدر است؟
دستیابی به مقدار pH آب دیونیزه با رسانایی بسیار کم، ساده نیست. قرار دادن الکترودهای pH متر (اسید سنج) در یک لیوان پر از آب دیونیزه شده، نتایج دقیقی به شما اعلام نمی‌کند. این اتفاق به دلیل قدرت یونی بسیار پایین آب دیونیزه است زیرا همه یون‌های محلول حذف شده‌اند.
بنابراین تفاوت‌های قابل توجه در قدرت یونی آب و محلول بافر ممکن است باعث خطا در اندازه‌گیری pH شود، زیرا انتقال الکترون بین دو طرف اندازه‌گیری و مرجع الکترود pH دشوار است.
علاوه بر این، به دلیل اینکه آب تمیز توانایی بافری کمی دارد، جذب سریع ناخالصی‌ها می‌تواند pH را به خطر اندازد. به عنوان مثال، آب دیونیزه شده ممکن است با تماس با هوا به سرعت CO2 را جذب و اسید کربنیک (H2CO3) تولید کند و pH آب را از 7.0 به 5.6 کاهش دهد. در ادامه pH آب دیونیزه و موارد مرتبط به آن را بررسی می‌کنیم.
آب دیونیزه چیست؟
آب دیونیزه یا آب DI، به عنوان آب غیرمعدنی یا آب DM هم شناخته می‌شود. در این نوع آب بیشتر یون ها حذف شده‌اند. یون‌ها، اتم‌ها یا مولکول‌هایی هستند که یا دارای الکترون‌های بیشتری نسبت به پروتون بوده (یون منفی یا آنیون) یا الکترون‌های کمتری نسبت به پروتون دارند (یون مثبت یا کاتیون).
آب لوله‌کشی معمولی حاوی یون‌های مشتق شده از محیط طبیعی، لوله‌ها و منابع دیگر است. این یون‌ها معمولاً شامل سدیم (Na)، کلسیم (Ca)، آهن (Fe) و مس (Cu) می‌شوند. فرآیند دیونیزاسیون این یون‌های معدنی را حذف می‌کند و این، یک جنبه مهم از تصفیه آب برای کاربردهای مختلف است.
آب دیونیزه شده متفاوت از آب مقطر است در عین حال هر دوی آن‌ها تصفیه شده محسوب می‌شوند. فرآیند دیونیزاسیون با حذف یون‌های معدنی، آب با خلوص بالا تولید کرده اما مولکول‌های آلی بدون بار را به طور قابل توجهی حذف نمی‌کند. از سوی دیگر، فرآیند تقطیر آب را می‌جوشاند و سپس بخار را متراکم می‌کند. پس هر دو آلاینده‌های جامد و معدنی و آلاینده‌های آلی را از بین می‌برد.
آب دیونیزه در چه مواردی استفاده می‌شود؟
با توجه به pH آب دیونیزه، از آن در موارد گوناگونی که به آب با خلوص بالا نیاز دارند، استفاده می‌شود. در زیر چند نمونه از این کاربردها و مزایای استفاده از آب دیونیزه ذکر شده است.
شیمی و کاربردهای آزمایشگاهی
آب با خلوص بالا برای کاربردهای شیمیایی و آزمایشگاهی بسیار مهم است. در این کاربردها، برای به دست آوردن نتایج دقیق، ضروری است که خلوص آب به طور قابل اعتماد شناخته شده باشد. pH آب دیونیزه باعث می‌شود از آن برای تمیز کردن تجهیزات آزمایشگاهی و استریل کردن استفاده شود.
فرایندهای صنعتی
pH آب دیونیزه سبب شده است تا صنایع مختلف از آن در فرآیندهای مختلف استفاده کنند. این صنایع شامل فرآوری شیمیایی، پتروشیمی، داروسازی، برق، صنایع غذایی، آشامیدنی و میکروالکترونیک می‌شوند.
تجهیزات خنک‌کننده
آب لوله‌کشی معمولی حاوی سطوح مختلفی از آلاینده‌های محلول از جمله مواد معدنی است. این مواد معدنی محلول نه تنها باعث نامناسب بودن آب برای کاربردهای خنک‌کننده می‌شوند، بلکه همچنین در ایجاد رسوب، خوردگی و فرسایش نقش دارند.
به همین دلیل آب دیونیزه در این کاربردها ترجیح داده می‌شود؛ زیرا سطح هدایت الکتریکی بسیار کمتری دارد و باعث ایجاد رسوب ناخواسته نخواهد شد. همچنین pH آب دیونیزه در این حالت مناسب‌تر است. طراحی سیستم‌های خنک‌کننده برای حفظ دمای مورد نیاز نیازمند کنترل دقیق و نظارت مستمر بر هدایت آب خنک‌کننده دیونیزه است.
آب تغذیه بویلر
آب تغذیه بویلر، آبی است که به درون مخزن بخار پمپ شده و در آنجا به بخار تبدیل می‌شود. اگر این آب حاوی مقدار قابل توجهی از مواد معدنی محلول باشد، رسوباتی در مخزن بخار ایجاد می‌شوند. کیفیت آب تغذیه دیگ بخار بسیار مهم است؛ زیرا بر عملکرد بویلر، تشکیل رسوبات و خوردگی تأثیر می‌گذارد. معمولاً از آب دیونیزه به دلیل کاهش این مشکلات و افزایش عمر بویلر استفاده می‌شود.
اطفاء حریق
مصرف آب دیونیزه با رسانایی الکتریکی کمتر، در برنامه‌های اطفاء حریق برای ایمن‌سازی تجهیزات الکتریکی توصیه می‌شود.
آکواریوم‌ها
استفاده از آب دیونیزه به دلیل خلوص آن، معمولاً در آکواریوم‌ها ترجیح داده می‌شود و به بهبود سلامت کلی محیط زندگی موجودات آبی کمک می‌کند. چرا که آب دیونیزه باعث جلوگیری از رشد جلبک‌ها و ناخالصی‌ها می‌شود. به این ترتیب حیات آبزیان به کمک آب دیونیزه بهبود می‌یابد.
خودرو
معمولاً آب دیونیزه در سیستم‌های خنک‌کننده موتور استفاده می‌شود زیرا سطح کمتر مواد معدنی در آن به این معنی است که رسوب کمتری ایجاد می‌شود و در نتیجه عمر سیستم را طولانی‌تر می‌کند. همچنین اغلب برای شارژ باتری‌های سرب- اسید و همچنین در فرایندهای شستشوی سطح قبل از پایان رنگ، از آب دیونیزه استفاده می‌کنند تا چسبندگی و کیفیت سطح بهبود یابد.
روش تهیه آب دیونیزه چگونه است؟
فرآیند دیونیزه‌سازی آب، همه‌ی یون‌های باردار مثبت (کاتیون‌ها) و منفی (آنیون‌ها) را با یون‌های هیدروژن و هیدروکسیدی که ترکیب می‌شوند و آب خالص (H2O) تشکیل می‌دهند، مبادله می‌کند که pH آب دیونیزه بسیار مناسب است. بر اساس کیفیت منبع آب و سطح خلوص مورد نیاز، از تکنیک‌ها و فناوری‌های مختلفی برای این منظور استفاده می‌شود.
الکترودیونیزه کردن (EDI)
در این فرآیند از غشاهای تبادل یونی و رزین دیونایزر برای دور کردن یون‌های مثبت و منفی استفاده می‌شود. آب بین آند مثبت و کاتد منفی جریان می‌یابد و از غشاهای انتخابی یونی برای جداسازی یون‌های دارای بار مثبت و منفی استفاده می‌شود. دیونیزاسیون خازنی (CDI) نوعی از EDI محسوب می‌شود.
دیونیزاسیون با اسمز معکوس (RO)
پس از ورود جریان آب به سیستم اسمز معکوس، دیونیزاسیون با حذف آلاینده‌ها انجام می‌شود. اسمز معکوس می‌تواند تا حدود 99.9 درصد از آلاینده‌ها را حذف کند و تأثیری مثبت بر خلوص آب خواهد داشت.
تولید آب دیونیزه در خانه
بعضی از سیستم‌های یون‌زدایی نیز برای مصارف خانگی در دسترس هستند. این سیستم‌ها در برخی موارد برای استفاده‌های خاص از جمله تمیز کردن (مانند اتومبیل) یا برای آکواریوم طراحی شده‌اند. pH آب دیونیزه در این حالت بسیار مناسب است و از آن در مصارف خانگی خاص استفاده می‌شود.
pH آب دیونیزه
اسیدیته آب معمولاً بر اساس غلظت یون هیدروژن موجود در آن تعیین می‌شود. این اسیدیته می‌تواند در طیف گسترده‌ای از غلظت‌های مختلف قرار بگیرد و معمولاً با یک مقیاس لگاریتمی ارائه می‌شود. مقدار pH به عنوان -log10 غلظت یون هیدروژن تعریف می‌شود. بنابراین، هر چه غلظت یون هیدروژن بیشتر باشد، pH آب دیونیزه کاهش می‌یابد و محلول اسیدی‌تر می‌شود.
آب خالص دارای غلظت 10 به توان منفی 7 مول بر لیتر برای هر دو یون هیدروژن و هیدروکسید است. بنابراین، pH آب دیونیزه برابر با 7 است. آب با pH کمتر از 7 به عنوان آب اسیدی و آب با pH بیشتر از 7 به عنوان آب قلیایی شناخته می‌شود. این ویژگی بستگی به غلظت نسبی و نوع مواد مختلف موجود در آب دارد.
تست pH آب دیونیزه
تست pH آب دیونیزه یکی از مهم‌ترین آزمایش‌ها در صنعت آب است. استفاده از کاغذ pH سنج چندان دقیق نیست زیرا مقادیر ممکن است تا 2 واحد با یکدیگر متفاوت باشند. با اضافه کردن یک قطره محلول نمک خنثی (مانند کلرید پتاسیم اشباع مورد استفاده در الکترود مرجع) به آب مورد آزمایش، pH را می‌توان به طور کاملاً قابل اعتماد با ابزاری به نام پتانسیومتر اندازه‌گیری کرد.
آیا آب دیونیزه برای مصارف خانگی مناسب است؟
با وجود اینکه pH آب دیونیزه نسبی است و سمی محسوب نمی‌شود، اما دلایلی وجود دارد که باید همیشه مقدار کمی از آب DI مصرف کرده و هرگز آن را به عنوان منبع اصلی آب آشامیدنی خود جایگزین نکنید.
آب لوله کشی معمولاً حاوی مقادیر زیادی از مواد معدنی است که در واقع برای سلامت ما مفید هستند. فرآیند دیونیزاسیون بسیاری از این مواد مانند کلسیم و منیزیم که برای رژیم غذایی ما ضروری هستند را حذف می‌کند. اگر از آب DI برای پخت و پز استفاده کنید، به طور طبیعی موجب از بین رفتن مواد معدنی در غذا می‌شود که چندان مفید نیست. همچنین باید ذکر شود که اگرچه این نوع آب برای مصارف آشامیدنی تولید نمی‌شود اما مصرف آن بی خطر است.
شما می‌توانید انواع محصولات تصفیه آب صنعتی آبین را به کمک مشاوران این مجموعه تهیه کنید. وبسایت آبین برترین فروشگاه آنلاین در حوزه تجهیزات تصفیه آب است. با مراجعه به سایت آبین می‌توانید محصولات مورد نیاز خود را با بهترین کیفیت تهیه کنید. برای اطلاعات بیشتر می‌توانید با ما تماس بگیرید و از مشاوره رایگان آبین بهره ببرید. جهت تماس با کارشناسان مجرب آبین و استفاده از مشاوره رایگان با شماره 02122228116 در ارتباط باشید.
