دیونایزر
دیونایز کردن یا یون زدایی، یک فرایند شیمیایی می باشد که با استفاده از رزین (ستون) های تبادل یونی، هیدروژن و یون های هیدروکسید، با مواد معدنی آب مبادله می شوند. از آن جا که اکثر ناخالصی های آب نمک های محلول هستند، یون زدایی باعث تولید آب بسیار خالص می شود.
نکته قابل توجه این است که دیونایز کردن به خوبی مولکول های آلی بدون بار، ویروس ها یا باکتری ها را حذف نمی کند، مگر اینکه به صورت تصادفی در ستون ها به دام بیفتند. البته رزین های قوی آنیون پایه خاص این توانایی را دارند که باکتری های گرم منفی را به دام بیندازند.
فهرست مطالب
پادکست صوتی دیونایزر
آب دیونیزه یا Deionized water آبی است که تمام یون های معدنی آن حذف شده باشند. منظور از یون های معدنی کاتیون هایی از قبیل سدیم، کلسیم، آهن و مس و آنیون هایی مانند کلرید و سولفات است. آب دیونیزه، هدایت الکتریکی بسیار کم در حدود ۰.۰۵۶ میکرو زیمنس دارد. در این حالت مقاومت الکتریکی آب برابر ۱۸MΩ است. لازم به ذکر است، آب دیونیزه با آب مقطر فرق دارد. اگر چه امروزه ممکن است در بازار یا آزمایشگاه این دو از لحاظ اسمی با هم یکی باشند. آب مقطر یا آب چکیده آبی است که ناخالصی آن به شیوه تقطیر گرفته شده باشد. برای تولید آب مقطر، آب را جوشانده و بخار آب را به ظرف دیگری انتقال می دهند.
دیونایزر آب مقطر گیری
دیونایزر آب مقطر گیری یکی از تجهیزات تخصصی تصفیه آب می باشد که از آن برای تولید آب خالص و یا آب فوق خالص استفاده می گردد. آب فوق خالص مصارف ویژه ای در صنایع داروسازی، سرم سازی، صنایع غذایی و … دارد که در برخی موارد وجود این آب و لزوم استفاده از آب دیونایز شده بسیار قابل توجه می باشد.
در ابتدا باید به مفهوم آب فوق خالص بپردازیم:
آب فوق خالص، آبی با حداقل املاح جامد محلول در آب می باشد که هدایت الکتریکی آن عموما زیر ۰.۰۵۶ میکرو زیمنس بوده و در برخی موارد از لحاظ میکروبی نیز کاملا تصفیه گردیده است.
در اینجا دیگر هدایت الکتریکی آب مد نظر نیست بلکه به پارامتر مقاومت الکتریکی آب توجه ویژه خواهد شد که با واحد مگا اهم مورد بررسی قرار می گیرد. مگا اهم معکوس میکرو زیمنس می باشد. توجه به این نکته ضروری است که در فاز صنعتی دستگاه های دیونایزر به دنبال تولید آب فوق خالص نمی باشند بلکه در اینجا هدف تولید آب دیونایزه است.
دستگاه دیونایزر
دیونایزر یا Deionizer دستگاهی است که برای تولید آب فوق خالص از آن استفاده می شود. منظور از آب فوق خالص، آبی است خالص تر از آب مقطر. یعنی کاملا بدون یون و بدون مواد جامد محلول. مدل های معمولی دیونایزر، ناخالصی ها را از آب حذف می کنند ولی شدت دیونایزه نمودن آن پایین تر است.
اغلب دستگاه های آب مقطرگیری آزمایشگاهی، آبی با هدایت الکتریکی زیر ۱ میکرو زیمنس تولید می کنند. برای جلوگیری از آسیب های زیست محیطی، دستگاه آب مقطرگیری یک حوضچۀ خنثی سازی دارد. این حوضچه در کنار تجهیزات یون زدایی آب نصب می شود تا پساب حاصل از احیاء ستون های کاتیونی و آنیونی محیط را آلوده نکند.
کاربرد دستگاه تصفیه آب دیونایزر
دیونایزر های تولید آب مقطر و آب فوق خالص امروزه در صنایع مختلفی دامنه کاربرد دارد که از مهم ترین آنها می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- آزمایشگاه های تشخیص طبی
- آزمایشگاه های تحقیقاتی و دانشکاهی
- صنایع داروسازی
- صنایع سرم سازی
- صنایع نظامی فوق حساس
- صنایع پپشرفته پزشکی هسته ای
- صنایع غذایی
- تجهیزات دندانپزشکی
- تولید آب باطری خودرو
- تولید مواد شوینده بهداشتی
- تولید الکل صنعتی
- تولید شیشه شور اتوموبیل
- تولید آب رادیاتور خودرو
همانطور که ملاحظه می شود دامنه کاربرد آب دیونیزه و دستگاه های دیونایزر صنعتی و آزمایشگاهی بسیار وسیع می باشد.
انواع دیونایزر آب مقطرگیری
دیونایزر ها در دو فاز صنعتی و آزمایشگاهی تولید و عرضه می گردد که عمدتا این تفاوت به سبب میزان خروجی دستگاه تقسیم بندی می گردد.
فاز آزمایشگاهی برای دبی های خروجی پایین و فاز صنعتی برای خروجی های بالا طراحی می شوند. در آزمایشگاه ها عموما مقدار آب کمی جهت انجام امور موجود استفاده می گردد به همین دلیل دبی خروجی باید محدود باشد.
توجه به این نکته ضروری است که چون آب دیونیزه یا آب خالص شدیدا آماده واکنش پذیری است، در صورت ماند بالا فورا تغییر ماهیت داده و پارامتر های شیمیایی آن به سرعت تغییر می کنند. تبخیر سطحی یکی از عوامل مهم در این زمینه است که سریعا TDS و TH را دستخوش تغییرات می کند.
اما در فاز صنعتی این چنین نیست. برای مثال در کارگاه تولید آب مقطر یا آب رادیات خودرو اولا حجم بالایی برای تولید مد نظر است. ثانیا پس از اضافه شدن افزودنی های لازم و انجام پروسه مربوطه سریعا بسته بندی شده و به بازار عرضه می گردد.
سیستم های دیونایزر تولیدی این مجموعه در دو حالت تولید می گردند:
دیونایزر آزمایشگاهی
دیونایزر های آزمایشگاهی که به صورت پکیج آماده و منسجم عرضه می گردند، ترکیبی از سیستم های اسمز مکعوس و تبادل یونی یا همان ستون های رزینی می باشند. بدین صورت که آب ابتدا وارد سیستم پیش فیلتراسیون می شود.
سیستم پیش فیلتراسیون شامل :
- فیلتر پلی پروپیلن
- کربن اکتیو
- کربن بلاک
- پلی فسفات
- سند فیلتر(شنی)
پس از این مرحله، آب تحت فشار معکوس اسمزی غشایی قرار می گیرد که به آن سیستم اسمز معکوس می گویند. عمده رسانش الکتریکی آب در این مرحله حذف می گردد. فیلتر های ممبران مهم ترین قسمت سیستم اسمز معکوس می باشد. پس از شیرین سازی آب و حذف آیتم هایی همچون TDS و کاهش EC نوبت به ایفای نقش رزین ها می رسد.
مهم ترین مرحله در تولید آب دیونیزه شده ، فرآیند تبادل یونی برای حذف سختی کل آب یا همان Toal Hardness می باشد. برای حذف توام یون های با بار مثبت و یون های با بار منفی به عبارت دیگر کاتیون ها و آنیون های محلول در آب، از ستون های رزینی استفاده می گردد. همانطور که از نام آنها مشخص است ستون آنیونی جهت حذف یون های با بار منفی همچون یون کلرید، سولفات، نیترات و … و ستون کاتیونی جهت حذف یون های مثبت آب همچون کلسیم و منیزنیم و … مورد استفاده قرار می گیرد.
دیونایزر صنعتی
در سیستم های صنعتی تولید آب دیونایز، امکان تولید دستگاه بصورت پکیج منسجم وجود ندارد. در این حالت بسته به مشخصات آب ورودی سیستم، یا دیونایزر بصورت ترکیبی از سیستم های Ro (اسمز معکوس) و ستون های رزینی یا بصورت تنها دو ستون رزینی کاتیونی و آنیونی تولید می گردد.
دیونیزاسیون آب چگونه کار می کند؟
برای بسیاری از کاربردهای آزمایشگاهی و صنعتی، آب با خلوص بالا که اساساً عاری از آلاینده های یونی است، مورد نیاز است. آب با این کیفیت را می توان با سیستم دی آب تولید کرد. دو نوع دییونیزاسیون وجود دارد که عبارتند از:
دیونیزاسیون دو تخته
دیونیزه کننده دو بستر از دو مخزن تشکیل شده است یکی حاوی رزین تبادل کاتیونی به شکل هیدروژن (H+) و دیگری حاوی رزین آنیونی به شکل هیدروکسیل (OH-). آب از طریق ستون کاتیونی جریان می یابد، در نتیجه همه کاتیون ها با یون های هیدروژن مبادله می شوند. برای حفظ تعادل الکتریکی آب، برای هر کاتیون تک ظرفیتی، به عنوان مثال. Na+، یک یون هیدروژن مبادله می شود و برای هر کاتیون دو ظرفیتی، به عنوان مثال. Ca2+ یا Mg2+ دو یون هیدروژن مبادله می شوند. هنگام در نظر گرفتن تبادل آنیون نیز همین اصل اعمال می شود. سپس آب جدا شده از طریق ستون آنیون جریان می یابد. این بار، تمام یون های دارای بار منفی با یون های هیدروکسید مبادله می شوند که سپس با یون های هیدروژن ترکیب می شوند و آب (H2O) را تشکیل می دهند.
دیونیزاسیون تخت مختلط
در دیونیزه کننده های بستر مخلوط، رزین های تبادل کاتیونی و تبادل آنیونی کاملاً مخلوط شده و در یک ظرف تحت فشار قرار می گیرند. مخلوط کامل مبدل های کاتیونی و مبدل های آنیون در یک ستون، یک دیونایزر با بستر مخلوط را معادل یک سری طولانی از گیاهان دو بستر می سازد. در نتیجه، کیفیت آب به دست آمده از یک دیونایزر با بستر مخلوط به میزان قابل توجهی بالاتر از کیفیت تولید شده توسط یک کارخانه دو بستر است. اگرچه گیاهان با بستر مخلوط در تصفیه آب ورودی کارآمدتر هستند، اما نسبت به ناخالصی های موجود در منبع آب حساس تر هستند و فرآیند بازسازی پیچیده تری را شامل می شوند. دیونایزرهای مخلوط بستر معمولاً برای پولیش کردن آب به سطوح بالاتری از خلوص پس از تصفیه اولیه توسط یک دیونایزر دو بستر یا یک واحد اسمز معکوس استفاده می شود.
مکانیزم کار دیونایزر
تولید آب خالص به چندین روش قابل انجام است که مهم ترین آنها عبارتند از:
تقطیر آب
ستون های رزینی
سیستم های مبتنی بر روش اسمز معکوس
ظرفیت آب خروجی دیونایزر
ظرفیت دیونایزر های آزمایشگاهی تولیدی گروه سازه مخزن بصورت زیر است :
- دیونایزر آب مقطر گیری با ظرفیت ۵ لیتر در ساعت
- دیونایزر آب مقطر گیری با ظرفیت ۸ لیتر در ساعت
- دیونایزر آب مقطر گیری با ظرفیت ۱۲ لیتر در ساعت
- دیونایزر آب مقطر گیری با ظرفیت ۲۰ لیتر در ساعت
- دیونایزر آب مقطر گیری با ظرفیت ۴۰ لیتر در ساعت
- دیونایزر آب مقطر گیری با ظرفیت ۷۰ لیتر در ساعت
- دیونایزر آب مقطر گیری نیمه صنعتی با ظرفیت ۲۰۰ لیتر در ساعت
دیونایزر های صنعتی از ظرفیت ۵ متر مکعب در شبانه روز قابلیت تولید دارند. این مقدار تا میزان دبی ۱۰۰ متر مکعب در شبانه روز قابل تولید می باشد.
تولید دیونایزر در کرج
گروه صنعتی سازه مخزن، طراح و تولید کننده ی انواع دیونایزر در گرید ها و کاربری های گوناگون است. با توجه به این موضوع که کارخانه ی این گروه صنعتی در استان البرز واقع شده است، تولید دیونایزر در کرج توسط گروه سازه مخزن انجام می شود. با این حال خدمات تولیدی مخازن صنعتی این گروه، مختص به کرج و استان البرز نبوده و در سرتاسر ایران انجام می شود. کافی است جهت کسب اطلاعات بیشتر با شماره های درج شده در سایت تماس حاصل نمایید.
خرید دستگاه دیونایزر
در گذشته اکثر صنایعی که برای تغذیه سیستم هایشان نیاز به آب خالص داشتند، به خاطر هزینه بالای تولید آب خالص به اجبار از آب مقطر برای سیستم های خود استفاده می کردند اما امروزه با توجه به تکنولوژی پیشرفته ی تصفیه آب و فاضلاب، هزینه تولید آب خالص با دستگاه های دیونایزر به طور چشمگیری پایین آمده است؛ ممکن است قیمت یک دستگاه دیونایزر تمام اتوماتیک که کارایی بالایی هم دارد، در نگاه اول بالا به نظر برسد اما وقتی ما از خسارت هایی که آب های تصفیه نشده در طول زمان بر تجهیزات و سیستم ها، همچنین نیازهای حساس دارویی و آزمایشگاهی وارد می آورند آگاه باشیم به این درک می رسیم که خرید این دستگاه برای سیستم های صنعتی تا چه اندازه به صرفه خواهد بود.
قیمت دستگاه دیونایزر
عواملی که در تعیین قیمت دستگاه دیونایزر تاثیر دارند، مقدار آب ورودی به دستگاه، کیفیت آب ورودی و کیفیت تجهیزات مورد استفاده در ساخت دستگاه دیونایزر است. برای اطلاع دقیق از قیمت دستگاه دیونایزر، توصیه می‌شود با شرکت های تولیدکننده و فروشنده این دستگاه ها مانند سازه مخزن تماس بگیرید یا به وب سایت های آن ها مراجعه کنید. همچنین، می‌توانید از مشاوره کارشناسان این حوزه نیز بهره‌مند شوید.
سوالات متداول
قیمت دستگاه دیونایزر چگونه تعیین می شود؟
ممکن است قیمت یک دستگاه دیونایزر تمام اتوماتیک که کارایی بالایی هم دارد، در نگاه اول بالا به نظر برسد اما وقتی ما از خسارت هایی که آب های تصفیه نشده در طول زمان بر تجهیزات و سیستم ها، همچنین نیازهای حساس دارویی و آزمایشگاهی وارد می آورند آگاه باشیم به این درک می رسیم که خرید این دستگاه برای سیستم های صنعتی تا چه اندازه به صرفه خواهد بود.
عواملی که در تعیین قیمت دستگاه دیونایزر تاثیر دارند، مقدار آب ورودی به دستگاه، کیفیت آب ورودی و کیفیت تجهیزات مورد استفاده در ساخت دستگاه دیونایزر است.
مکانیزم کار دیونایزر چگونه است؟
تولید آب خالص به چندین روش قابل انجام است که مهم ترین آنها عبارتند از :
- تقطیر آب
- ستون های رزینی
- سیستم های مبتنی بر روش اسمز معکوس
دیونایزر آزمایشگاهی چیست؟
دیونایزر های آزمایشگاهی که به صورت پکیج آماده و منسجم عرضه می گردند، ترکیبی از سیستم های اسمز معکوس و تبادل یونی یا همان ستون های رزینی می باشند. بدین صورت که آب ابتدا وارد سیستم پیش فیلتراسیون می شود.
