آب دمین چیست و فرایند تولید آب دمین به چه صورت است؟

• آب دمین چیست؟

امروزه استفاده از آب خالص یا آب فاقد یون در بسیاری از صنایع از جمله صنایع آزمایشگاهی، صنایع غذایی، و … امری ضروری است. از مهم­ترین کاربردهای آب دمین می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مصارف آزمایشگاهی، دارویی و پزشکی

• تغذیه دردیگ ­های بخار صنعتی با فشار بالا

• ساخت و تهیه کپسول­ های آتشنشانی

• تولید مواد غذایی

• صنعت برش کاری و لیزر

در نتیجه به علت کاربردهای بسیار زیادی که دارد تولید آب دمین از اهمیت بالایی برخوردار است.

آب از یون­ های مثبت (کاتیون) و یون­ های منفی (آنیون) تشکیل شده است. آب دمین (Demin Water) یا آب خالص به آبی گفته می­ شود که تمامی یون­ های آنیون و کاتیون خود را طی فرآیندی به نام دیونیزه شدن، از دست می­دهد. از این رو به آن آب دیونیزه نیز گفته می­شود. از دست دادن یون­های مثبت و منفی سبب خالص شدن آب می­شود.

آب دمین به طور کلی متمایز از آب مقطر می­باشد. آب مقطر همانطور که از اسمش پیداست از تقطیر آب و میعان بخار آب به دست می­آید از این رو درصد خلوص آن به صفر می­رسد، در صورتی که آب دمین دارای درصد خلوص صفر نمی ­باشد.

آب دمین برای فلزات حتی برای فولاد ضد زنگ کاملاً تهاجمی است. بنابراین در بسیاری از موارد از مواد پلاستیکی برای انتقال آب دمین استفاده می­شود.

• روش­ های تولید آب دمین

به فرآیند حذف مواد معدنی از آب دمینرالیزاسیون می­گویند. اگر چه این واژه بیشتر به فرآیندهای تبادل یون جهت حذف مواد معدنی محدود می­ شود اما روش ­های دیگری را نیز شامل می­ شود. متداول­ ترین روش­ های تولید آب غیرمعدنی تقطیر، اسمز معکوس و دیونیزاسیون است. تقطیر و دیونیزاسیون معمولاً فقط در محیط­ های صنعتی یا تجاری استفاده می­ شوند، در حالی که اسمز معکوس در محیط ­های تجاری و مسکونی نیز استفاده می­ شود.

هر کدام از این روش ­ها تاثیر متفاوتی بر کاهش یون­ های حاصل از وجود مواد معدنی خواهند داشت که این تاثیر را می ­توان با معیارهایی همچون رسانایی و مقاومت الکتریکی آب اندازه­ گیری کرد. با میزان کاهش یون­های آب، رسانایی الکتریکی آب نیز کاهش و مقاومت الکتریکی آب افزایش پیدا می­ کند.

در فرآیندهای تبادل یونی از ماده­ای به نام رزین برای جداسازی یون­ها از آب استفاده می­شود. مواد معدنی که در آب حل می­شوند و بنابراین نمی­توانند به راحتی فیلتر شوند به طور معمول به صورت یون هستند به این معنی که بار مثبت یا منفی دارند. رزین­های آنیونی و کاتیونی با جذب ذرات باردار، آنها را از آب بیرون کشیده و با یون­های H⁺ و OH^– مبادله می­کنند. وقتی H⁺ و OH^– با هم ترکیب شوند،H₂O  یا آب ایجاد می­کنند. عملیات دمینرالیزاسیون می‌تواند یک فرآیند متوالی کاتیون-آنیون (تک بستر یا بستر لایه‌ای) یا مخلوطی نزدیک از رزین‌های کاتیون و آنیون (بسترهای مختلط) باشد.

یکی دیگر از فرآیندهای ممکن برای تولید آب دمین، الکترودیونیزاسیون است. الکترودیونیزاسیون با استفاده از میدانی الکتریکی و ترکیبی از رزین تبادل یونی و ممبران­های دارای خاصیت انتخاب یونی انجام می­شود. الکترودیونیزاسیون معمولا همراه با اسمز معکوس استفاده می­شود.