Ehilà! Come fornitore di unità idriche deionizzate da laboratorio, mi viene spesso chiesto come queste macchine eleganti rimuovano i metalli pesanti. È una domanda cruciale, specialmente per i laboratori che necessitano di acqua super pura per i loro esperimenti e processi. Quindi, immergiamoti bene ed esploriamo i dettagli di come un'unità d'acqua deionizzata da laboratorio si sbarazza di quei fastidiosi metalli pesanti.
Le basi dell'acqua deionizzata
Per prima cosa, capiamo cosa sia l'acqua deionizzata. L'acqua deionizzata è l'acqua che ha rimosso i suoi ioni. Gli ioni sono atomi o molecole che hanno una carica elettrica e i metalli pesanti sono spesso presenti in acqua come ioni caricati positivamente. Questi metalli pesanti possono includere piombo, mercurio, cadmio e molti altri. In un ambiente di laboratorio, avere anche tracce di questi metalli pesanti può incasinare esperimenti, contaminare campioni e dare risultati imprecisi.
Pre -TRATTAMENTO: la prima linea di difesa
Prima che il processo principale della deonizzazione entri in gioco, la maggior parte delle unità idriche deionizzate da laboratorio ha una fase pre -trattamento. Questo è come l'atto caldo -up prima dello spettacolo principale. Il pre -trattamento aiuta a rimuovere particelle più grandi, sedimenti e un po 'di materia organica dall'acqua.
Un metodo di pre -trattamento comune è la filtrazione dei sedimenti. Un filtro per sedimenti è sostanzialmente un materiale poroso che intrappola particelle più grandi mentre l'acqua scorre attraverso di esso. Ciò può impedire a detriti più grandi di intasare i componenti più delicati del sistema di dionizzazione in seguito.
Un'altra importante fase di pre -trattamento è la filtrazione a carbone attivata. Il carbonio attivo ha un'enorme superficie con molti pori minuscoli. Questi pori possono assorbire composti organici, cloro e alcuni metalli pesanti. Il cloro, ad esempio, viene spesso aggiunto alle forniture idriche municipali come disinfettante, ma può danneggiare le resine di scambiate ioni utilizzate nella dionizzazione. Rimuovendo il cloro nella fase di pre -trattamento, proteggiamo il principale sistema di dionizzazione.
Ione - Resine di scambio: i cavalli di lavoro della della della della della della della della deionizzazione
Una volta che l'acqua ha subito un trattamento pre -trattamento, è tempo per la stella dello spettacolo: ioni - Exchange Resins. Queste resine sono come piccoli magneti per gli ioni. Esistono due tipi principali di resine di ioni: resine di scambio cationico e resine di scambio anionico.
Le resine di scambio cationico sono progettate per rimuovere gli ioni caricati positivamente, che è dove entrano i nostri metalli pesanti. Queste resine sono in genere realizzate in una matrice polimerica con gruppi funzionali caricati negativamente collegati. Quando l'acqua contenente cationi di metalli pesanti scorre attraverso il letto di resina, gli ioni metallici pesanti si scambiano con ioni idrogeno caricati positivamente (H⁺) sulla resina. Quindi, ad esempio, se c'è piombo (Pb²⁺) nell'acqua, sostituirà due ioni idrogeno sulla resina e il piombo rimane bloccato sulla resina mentre gli ioni idrogeno vengono rilasciati nell'acqua.
Le resine di scambio di anioni, d'altra parte, vengono utilizzate per rimuovere gli ioni caricati negativamente. Funzionano in modo simile, ma invece di scambiare con ioni idrogeno, scambiano con ioni idrossido (OH⁻). La combinazione di resine di scambio di cationi e anioni in un sistema di dionizzazione può effettivamente rimuovere una vasta gamma di ioni, compresi i metalli pesanti.
Osmosi inversa: un altro potente strumento
Alcune unità idriche deionizzate da laboratorio incorporano anche la tecnologia di osmosi inversa (RO). RO è un processo in cui l'acqua viene forzata attraverso una membrana semi permeabile sotto pressione. La membrana ha piccoli pori abbastanza piccoli da bloccare la maggior parte degli ioni, compresi i metalli pesanti, nonché molecole più grandi e microrganismi.
L'osmosi inversa può rimuovere fino al 95 - 99% dei sali disciolti e metalli pesanti dall'acqua. Agisce come una barriera aggiuntiva, riducendo il carico sugli ioni - scambia le resine e estendendo la durata della vita. Dopo RO, l'acqua è molto più pulita e più vicina ad essere deionizzata.
Elettrodionizzazione (EDI): la soluzione tecnologica alta
Per la dionizzazione ancora più precisa e continua, molte delle nostre unità idriche di laboratorio di laboratorio avanzate usano l'elettrodionizzazione. EDI combina le resine di ioni - Scambia con un campo elettrico.
In un sistema EDI, le resine di scambio ioni sono posizionate tra due elettrodi. Quando viene applicata una corrente elettrica, gli ioni caricati positivamente (come i metalli pesanti) vengono attratti dall'elettrodo (catodo) caricato negativamente e gli ioni caricati negativamente sono attratti dall'elettrodo (anodo) caricato positivamente. Mentre gli ioni si muovono attraverso il letto di resina verso gli elettrodi, vengono rimossi dall'acqua.
Una delle grandi cose di EDI è che può rigenerare continuamente le resine di scambiarsi ioni. A differenza dei sistemi di scambio tradizionali, che devono essere chiusi e rigenerati periodicamente con sostanze chimiche, EDI può continuare a funzionare senza la necessità di rigenerazione chimica. Questo lo rende più ecologico e costato, efficace a lungo termine.
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Il [sistema idrico deionizzato della serie centrale] (/laboratorio - deionizzato - acqua - purificazione - sistemi/centrale - serie - deionizzato - acqua - sistema.html) è progettato per la purificazione dell'acqua centralizzata in strutture più grandi. Può gestire portate elevate ed è costruita per essere affidabile e facile da mantenere.
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Riferimenti
- AWWA Water Quality & Treatment: un manuale di forniture idriche comunitarie. American Water Works Association.
- "Principi di trattamento delle acque" di George Tchobanoglous e Franklin L. Burton.
- Manuali di diionizzazione e purificazione dell'acqua da parte di industria - produttori principali.
