น้ำปราศจากไอออน: คุณสมบัติการใช้และวิธีการได้รับ - เคมี - 2026

น้ำปราศจากไอออนเป็นอิสระของไอออนที่ละลาย; นั่นคือไม่มีอะตอมที่มีประจุไฟฟ้า โดยปกติแล้วน้ำจะมีไอออนจำนวนมาก สิ่งที่ถูกกำจัดเมื่อปราศจากไอออนจะมีประจุไฟฟ้าหรือไอออนบวกและประจุลบหรือแอนไอออน ในบรรดาไอออนบวกที่ถูกกำจัดโดยน้ำที่ปราศจากไอออน ได้แก่ โซเดียมแคลเซียมเหล็กและทองแดง

ในบรรดาแอนไอออนที่สกัดได้ ได้แก่ คาร์บอเนตฟลูออไรด์คลอไรด์และอื่น ๆ กระบวนการกำจัดไอออนเกิดขึ้นโดยการส่งประปาสปริงหรือน้ำกลั่นผ่านเรซินที่มีประจุไฟฟ้าหรือเรซินแลกเปลี่ยนไอออน เป็นที่น่าสังเกตว่าน้ำปราศจากไอออนไม่จำเป็นต้องเป็นน้ำบริสุทธิ์

Deionization ไม่ได้กำจัดอนุภาคอินทรีย์ที่ไม่มีประจุ (เช่นแบคทีเรียและไวรัสส่วนใหญ่) หรือสารปนเปื้อนอินทรีย์ น้ำปราศจากไอออนมักใช้ในห้องปฏิบัติการซึ่งการปรากฏตัวของไอออนที่ละลายน้ำจะรบกวนการวิเคราะห์

สามารถเมาได้ แต่ไม่แนะนำให้ทำเป็นประจำ ในแง่หนึ่งเนื่องจากรสชาติและความรู้สึกปากของมันไม่เป็นที่พอใจอย่างสิ้นเชิง ในทางกลับกันเพราะมันขาดแร่ธาตุ แคลเซียมและแมกนีเซียมซึ่งปกติพบในน้ำมีผลดีต่อสุขภาพ

คุณสมบัติ

น้ำปราศจากไอออนหรือน้ำ DI มีปฏิกิริยาดังนั้นคุณสมบัติของมันจึงเริ่มเปลี่ยนไปทันทีที่สัมผัสกับอากาศ น้ำปราศจากไอออนมีค่า pH 7 เมื่อออกจากตัวแลกเปลี่ยนไอออน

อย่างไรก็ตามเมื่อสัมผัสกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ CO _{2 ที่}ละลายจะทำปฏิกิริยาเพื่อผลิต H (+) และ HCO ₃ (-) ทำให้น้ำเป็นกรดโดยมี pH ใกล้เคียงกับ 5.6

pH ที่ลดลงนี้ทำให้มีฤทธิ์กัดกร่อนดังนั้นการใช้งานจึงไม่สะดวกหากสัมผัสกับโลหะเป็นเวลานาน

มีการนำไฟฟ้าต่ำมาก ค่าการนำไฟฟ้าเฉพาะหรือการนำไฟฟ้าของสารสัมพันธ์กับปริมาณของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมด (STD) พารามิเตอร์นี้เป็นการวัดความสามารถในการนำไฟฟ้าของสารละลายอิเล็กโทรไลต์

ในกระบวนการกำจัดไอออนคุณภาพน้ำที่แสดงด้วยพารามิเตอร์นี้คือ 5.5 S / m (ไมโครซีเมนส์ต่อเมตร)

ในน้ำดื่มมีค่าตั้งแต่ 5 ถึง 50 mS / m น้ำทะเลมีค่าการนำไฟฟ้าเฉพาะที่ 5 S / m ซึ่งมากกว่าน้ำปราศจากไอออนประมาณหนึ่งล้านเท่า น้ำปราศจากไอออนมักมีความหมายเหมือนกันกับน้ำปราศจากแร่ธาตุน้ำ DM

การประยุกต์ใช้งาน

ใช้เมื่อดื่มน้ำและน้ำกลั่นอาจส่งผลเสียต่อการใช้งานไม่ว่าจะเป็นทางกลหรือทางชีวภาพที่ตั้งใจจะให้ โดยทั่วไปสิ่งเหล่านี้เป็นสถานการณ์ที่จำเป็นต้องมีเกลือละลายในน้ำน้อยที่สุด

ระบบทำความเย็น

เนื่องจากการนำไฟฟ้าต่ำน้ำปราศจากไอออนจึงเป็นสารหล่อเย็นที่ดีสำหรับอุปกรณ์เช่นเลเซอร์กำลังสูง

ป้องกันความร้อนสูงเกินไปและใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์อื่น ๆ เพื่อช่วยควบคุมอุณหภูมิระดับหนึ่ง การใช้งานเพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากการสะสมของแร่ธาตุ

การทดสอบในห้องปฏิบัติการ

ใช้ในการเตรียมตัวทำละลายในห้องปฏิบัติการเคมี การใช้น้ำธรรมดาอาจทำให้ผลลัพธ์ผิดพลาดได้เนื่องจากมีสารปนเปื้อนอยู่ น้ำปราศจากไอออนยังใช้ในการทำความสะอาดอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ

เครื่องจักรอุตสาหกรรม

การทำความสะอาดเครื่องจักรอุตสาหกรรมเป็นประจำเป็นส่วนหนึ่งของการบำรุงรักษาขั้นพื้นฐานเพื่อรักษาอายุการใช้งาน การใช้น้ำปราศจากไอออนช่วยชะลอการสะสมของเกลือที่มีอยู่ในน้ำลดการกัดกร่อน

เครื่องยนต์รถยนต์

น้ำปราศจากไอออนถูกใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดในการเพิ่มอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดรวมถึงระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์

สิ่งสกปรกที่พบในน้ำปกติจะลดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลงอย่างมากและทำให้เกิดการกัดกร่อนในเครื่องยนต์ นอกจากนี้น้ำปราศจากไอออนยังทำหน้าที่เจือจางสารป้องกันการแข็งตัวที่เข้มข้น

ถังดับเพลิง

น้ำไม่ใช่สารที่เหมาะสมที่สุดในการดับไฟที่เกิดขึ้นรอบ ๆ อุปกรณ์ไฟฟ้า เนื่องจากการนำไฟฟ้าต่ำน้ำที่ปราศจากไอออนจะดับไฟและไม่ทำให้อุปกรณ์เสียหายมากเท่ากับน้ำปกติ

พิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ

น้ำธรรมดาอาจมีสิ่งสกปรกจำนวนมากจนทำให้สาหร่ายที่ไม่พึงปรารถนาเติบโตในบ่อปลาได้ ดังนั้นจึงมักนิยมใช้น้ำปราศจากไอออนคุณภาพของมันยังสามารถส่งผลต่อสุขภาพโดยทั่วไปของปลา

การทำความสะอาด

เหมาะสำหรับล้างบานหน้าต่างหรือกระจกประเภทอื่น ๆ น้ำปราศจากไอออนที่ใช้ในขณะล้างจะป้องกันไม่ให้เกิดคราบเมื่อทำให้แห้งเนื่องจากการสะสมของเกลือ

นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในเครื่องฉีดน้ำแรงดันสำหรับรถยนต์และอาคารเนื่องจากไม่มีคราบแร่เมื่อทำความสะอาด

จะเอายังไง?

น้ำที่จะถูกทำให้ปราศจากไอออนจะถูกส่งผ่านเรซินแลกเปลี่ยนไอออน ไอออนที่มีอยู่ในน้ำจะถูกดูดซับบนเรซินนี้ เรซินทำจากวัสดุสังเคราะห์โดยทั่วไปเป็นทรงกลมโพลีเมอร์ที่ไอออนถูกยึดติดอย่างถาวร

ไอออนนี้ซึ่งติดตั้งอยู่ในเรซินไม่สามารถถอดออกหรือเปลี่ยนใหม่ได้เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้าง เพื่อรักษาความเป็นกลางทางไฟฟ้าของเรซินไอออนคงที่เหล่านี้จะถูกทำให้เป็นกลางโดยไอออนที่มีประจุตรงกันข้าม ไอออนนั้นมีความสามารถในการออกหรือเข้าสู่เรซิน

เมื่อน้ำไหลผ่านเรซินจะเกิดการแลกเปลี่ยนไอออน ในระหว่างนี้ไอออนเคลื่อนที่จะถูกแทนที่ด้วยไอออนในปริมาณที่เท่ากันซึ่งมีขั้วเดียวกันจากน้ำ นั่นคือไอออนของเครื่องหมายเดียวกันจะถูกแลกเปลี่ยน

ไฮโดรเนียมไอออน H ₃ O (+) จะถูกแลกเปลี่ยนเป็นไอออนบวกในน้ำและไฮดรอกซิลไอออน OH (-) สำหรับแอนไอออนที่ละลายอยู่ในนั้น

ดังนั้นไอออนทั้งหมดที่มีอยู่ในน้ำจะยังคงอยู่ในเรซินและไฮโดรเนียมและไฮดรอกซิลไอออนที่แลกเปลี่ยนจะรวมตัวกันเป็นน้ำปราศจากไอออน

ประเภทของเรซิน

เรซินแบ่งออกเป็นสองประเภทตามลักษณะของไอออนที่จะแลกเปลี่ยน ถ้าเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยนไอออนบวกเราพูดถึงเรซินประจุบวก ถ้าเป็นแอนไอออนที่จะเปลี่ยนมันเรียกว่าเรซินแอนไอออน

เป็นไปไม่ได้ที่จะผลิตเรซินที่แลกเปลี่ยนไอออนบวกและแอนไอออนเนื่องจากไอออนบวกถาวรที่อยู่ในเรซินจะยกเลิกแอนไอออนถาวรและแลกเปลี่ยนกับภายนอกไม่ได้

ดังนั้นเรซินแลกเปลี่ยนไอออนบวกและเรซินแลกเปลี่ยนประจุลบจะต้องผลิตและดำเนินการแยกกัน

อ้างอิง

1. Corleone J. (2017). ความจริงเกี่ยวกับการดื่มน้ำปราศจากไอออน สืบค้นเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2018 ที่ Livestrong.com.
2. ดาร์เดลเอฟ (2017). L'echange d'ions สืบค้นเมื่อ 4 มิถุนายน 2561 ที่ dardel.info.
3. น้ำปราศจากไอออนเทียบกับน้ำกลั่น (2559) สืบค้นเมื่อ 4 มิถุนายน 2018 ที่ waterandmorehub.com.
4. Helmenstine AM (2018) ความแตกต่างระหว่างน้ำกลั่นและน้ำปราศจากไอออน สืบค้นเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2018 ที่ thoughtco.com.
5. Helmenstine AM (2018) การดื่มน้ำปราศจากไอออนปลอดภัยหรือไม่? สืบค้นเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2018 ที่ thoughtco.com.
6. นัลอาร์. (2017). ทำไมต้องใช้น้ำปราศจากไอออน สืบค้นเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2018 ที่ Livestrong.com.
7. น้ำบริสุทธิ์ (2018). สืบค้นเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2018 ที่ Wikipedia.org.
8. หกใช้น้ำปราศจากไอออน (2015) สืบค้นเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2018 ที่ thedistilledwatercompany.com.