脱イオン水は、溶存イオンの自由です。つまり、帯電した原子はありません。通常、水には多くのイオンがあります。脱イオン化時に除去されるものは、正の電荷または陽イオン、および負または陰イオンを持っています。脱イオン水によって除去される陽イオンには、ナトリウム、カルシウム、鉄、銅があります。
抽出される陰イオンの中には、炭酸塩、フッ化物、塩化物などがあります。脱イオンプロセスは、水道水、湧水、または蒸留水を、帯電した樹脂またはイオン交換樹脂に通すことによって行われます。脱イオン水が必ずしも純水であるとは限らないことは注目に値します。
脱イオンは、帯電していない有機粒子(たとえば、ほとんどのバクテリアやウイルス)や有機汚染物質を除去しません。脱イオン水は、溶存イオンの存在が分析を妨害する実験室でよく使用されます。
飲酒は可能ですが、定期的に行うことはお勧めできません。一方では、その味と口当たりは完全に心地よいものではありません。一方、ミネラルが不足しているためです。水に通常含まれているカルシウムとマグネシウムは、健康に良い効果があります。
プロパティ
脱イオン水またはDI水は反応性があるため、空気に触れるとすぐにその特性が変化し始めます。脱イオン水は、イオン交換器を出るときにpHが7になります。
しかし、空気中の二酸化炭素と接触すると、溶解したCO 2が反応してH(+)とHCO 3(-)が生成され、水が5.6に近いpHで酸性化されます。
このpHの低下は腐食性をもたらすため、長時間金属と接触する場合には使用が不便です。
導電率が非常に低いです。物質の特定の導電率またはコンダクタンスは、溶存固形物(STD)の総量に関連しています。このパラメーターは、電解液の電気を伝導する能力の尺度です。
脱イオンプロセスでは、このパラメーターで表される水質は5.5μS/ m(1メートルあたりのマイクロシーメンス)です。
飲料水では5〜50 mS / mの範囲ですが、海水は5 S / mの比コンダクタンスを持ち、脱イオン水よりも約100万倍多くなります。脱イオン水はしばしば脱塩水、DM水と同義です。
用途
それは、飲料水や蒸留水が、機械的であろうと生物学的であろうと、意図した使用に悪影響を与える可能性がある場合に使用されます。一般に、これらは、水中の溶解塩の存在を最小限に抑える必要がある状況です。
冷却システム
導電率が低いため、脱イオン水は高出力レーザーなどの機器に適したクーラントです。
過熱を防ぎ、特定の温度レベルを制御するために他の医療機器で使用されます。その使用は、鉱物の堆積物の形成による可能性のある障害物を回避します。
ラボテスト
化学実験室での溶剤の調製に使用されます。通常の水を使用すると、汚染物質が存在するため、結果が誤ったものになる可能性があります。脱イオン水は、実験装置の洗浄にも使用されます。
産業機械
産業機械の定期的な清掃は、その耐用年数を維持するための基本的なメンテナンスの一部です。脱イオン水を使用すると、水中に存在する塩の堆積物の形成が遅くなり、腐食が減少します。
自動車エンジン
脱イオン水は、鉛蓄電池やエンジン冷却システムの寿命を延ばすための最良の代替品として広く使用されています。
通常の水に含まれる不純物は、バッテリーの寿命を大幅に縮め、エンジンの腐食を引き起こします。さらに、脱イオン水は濃縮された不凍液を希釈する働きをします。
消火器
電気機器の周囲で発生する火を消すには、水は最適な物質ではありません。導電率が低いため、脱イオン水は火を消し、通常の水ほどの機器の損傷を引き起こしません。
水族館
通常の水には、多くの不純物が含まれている可能性があるため、望ましくない藻類が養殖池で成長することが可能です。したがって、脱イオン水の使用がしばしば好まれ、その品質は魚の一般的な健康にも貢献します。
クリーニング
窓ガラスなどのガラスの洗浄に適しています。すすぎ時に使用する脱イオン水は、塩の堆積により、乾燥時に汚れが発生するのを防ぎます。
洗浄時にミネラルが付着しないため、自動車や建物の圧力洗浄機にも役立ちます。
どうやって入手するの?
脱イオンされる水は、イオン交換樹脂の床を通過します。水に含まれるイオンがこの樹脂に吸着されます。樹脂は合成材料でできており、一般的にイオンが永久的に付着したポリマー球です。
樹脂に固定されているこのイオンは、構造の一部であるため、除去または置換できません。樹脂の電気的中性を維持するために、これらの固定イオンは、反対の電荷を持つイオンによって中和されます。そのイオンは、樹脂から出たり入ったりする能力があります。
水が樹脂を通過すると、イオン交換が発生します。この間、可動イオンは、水から同じ極性を持つ同量のイオンに置き換えられます。つまり、同じ符号のイオンが交換されます。
ヒドロニウムイオンH 3 O(+)は水中のカチオンと交換され、水酸イオンOH(-)はそれに溶解したアニオンと交換されます。
したがって、水中に存在するすべてのイオンが樹脂に残り、交換されたヒドロニウムとヒドロキシルイオンが結合して脱イオン水を形成します。
樹脂の種類
樹脂は交換するイオンの性質により2つのカテゴリーに分類されます。それがカチオン交換についてであるならば、我々はカチオン樹脂について話します。並べ替えるのが陰イオンの場合、陰イオン樹脂と呼ばれます。
樹脂中にある永久カチオンは永久アニオンを打ち消し、外部との交換が不可能であるため、カチオンとアニオンを交換する樹脂を製造することは不可能です。
したがって、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂は、別々に製造および操作する必要があります。
参考文献
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