Qual è il principio di purificazione di un sistema di acqua pura di tipo 2?

Qual è il principio di purificazione di un sistema di acqua pura di tipo 2?

In qualità di fornitore di sistemi per acqua pura di Tipo 2, mi viene spesso chiesto quali siano i principi alla base dei loro processi di purificazione. In questo post del blog, approfondirò i meccanismi chiave che rendono i sistemi per acqua pura di Tipo 2 così efficaci nella produzione di acqua di alta qualità per una varietà di applicazioni di laboratorio e industriali.

Le basi dell'acqua pura di tipo 2

L'acqua pura di tipo 2, nota anche come acqua deionizzata, ha un livello relativamente basso di impurità, in particolare con una resistività di 1 - 18,2 MΩ·cm a 25°C. È ampiamente utilizzato nei laboratori per lavori analitici generali, preparazione di reagenti e altre applicazioni in cui è sufficiente acqua moderatamente pura. I sistemi per acqua pura di tipo 2 sono progettati per rimuovere un'ampia gamma di contaminanti, inclusi ioni, particelle e alcuni composti organici, per raggiungere questo livello di purezza.

Fase di pretrattamento

Il processo di purificazione di un sistema di acqua pura di Tipo 2 inizia generalmente con una fase di pretrattamento. Questa fase è fondamentale poiché aiuta a proteggere i componenti di purificazione più sensibili a valle e ne prolunga la durata.

Filtrazione dei sedimenti

Il primo passo nel pretrattamento è spesso la filtrazione dei sedimenti. Un filtro a sedimenti viene utilizzato per rimuovere particelle di grandi dimensioni come sabbia, limo e ruggine dall'acqua in entrata. Se non rimosse, queste particelle possono causare danni alle membrane di purificazione successive e ad altri componenti. I filtri per sedimenti sono generalmente realizzati con materiali come il polipropilene e sono disponibili con diversi gradi di micron, con valori comuni compresi tra 1 e 5 micron.

Filtrazione a carbone attivo

Dopo la filtrazione dei sedimenti, l'acqua passa attraverso un filtro a carboni attivi. Il carbone attivo ha un'ampia superficie con numerosi pori, che gli consente di adsorbire composti organici, cloro e alcuni metalli pesanti. Il cloro, in particolare, è motivo di preoccupazione perché può danneggiare le membrane ad osmosi inversa e le resine a scambio ionico. Rimuovendo il cloro e altre sostanze organiche, il filtro a carboni attivi aiuta a mantenere le prestazioni delle unità di purificazione a valle.

Processo di osmosi inversa (RO).

L’osmosi inversa è una tecnologia chiave in molti sistemi di acqua pura di Tipo 2. È un processo di filtrazione basato su membrana che utilizza la pressione per forzare l'acqua attraverso una membrana semipermeabile, lasciando dietro di sé la maggior parte dei sali disciolti, ioni e altri contaminanti.

Come funziona l'osmosi inversa

La membrana RO ha pori estremamente piccoli che consentono il passaggio delle molecole d'acqua bloccando il passaggio di molecole e ioni più grandi. Quando viene applicata pressione all'acqua di alimentazione su un lato della membrana, l'acqua viene forzata attraverso la membrana e la soluzione concentrata di contaminanti viene scaricata come acque reflue. L'osmosi inversa può rimuovere fino al 95-99% dei sali disciolti, dei batteri e della maggior parte dei composti organici.

Importanza nei sistemi di acqua pura di tipo 2

L'RO è un passaggio essenziale perché riduce significativamente il carico sul successivo processo di scambio ionico. Rimuovendo gran parte degli ioni nell'acqua, il sistema RO aiuta a prolungare la durata delle resine a scambio ionico e a migliorare l'efficienza complessiva del sistema di purificazione.

Ioni - Processo di scambio

Dopo l'osmosi inversa, l'acqua può contenere ancora alcuni ioni residui. Il processo di scambio ionico viene utilizzato per rimuovere ulteriormente questi ioni e raggiungere il livello di purezza desiderato.

Resine a scambio cationico e anionico

Le resine a scambio ionico sono piccole perle costituite da una matrice polimerica a cui sono attaccati gruppi funzionali carichi. Esistono due tipi principali di resine a scambio ionico: resine a scambio cationico e resine a scambio anionico. Le resine a scambio cationico scambiano cationi (ioni caricati positivamente) come sodio, calcio e magnesio con ioni idrogeno. Le resine a scambio anionico scambiano anioni (ioni caricati negativamente) come cloruro, solfato e carbonato con ioni idrossido.

Quando l'acqua passa attraverso il letto di resina a scambio cationico, i cationi presenti nell'acqua vengono sostituiti da ioni idrogeno. Quindi, quando l'acqua passa attraverso il letto di resina a scambio anionico, gli anioni vengono sostituiti da ioni idrossido. Gli ioni idrogeno e gli ioni idrossido si combinano per formare acqua, rimuovendo efficacemente gli ioni dall'acqua.

Resine miste a scambio ionico a letto

In alcuni sistemi ad acqua pura di Tipo 2 vengono utilizzate resine a scambio ionico a letto misto. Le resine a letto misto contengono una miscela di resine a scambio cationico e anionico in un unico letto di resina. Questa disposizione fornisce un processo di scambio ionico più efficiente poiché i cationi e gli anioni vengono rimossi simultaneamente, garantendo un livello di purezza più elevato.

Tecnologia EDI (elettrodeionizzazione).

Alcuni sistemi avanzati per acqua pura di Tipo 2 incorporano anche la tecnologia EDI. L'EDI è un processo elettrochimico che combina letti di resina a scambio ionico con un campo elettrico per rigenerare continuamente le resine a scambio ionico e rimuovere gli ioni dall'acqua.

Come funziona l'EDI

In un modulo EDI, l'acqua scorre attraverso una camera contenente resine a scambio ionico. Attraverso la camera viene applicato un campo elettrico che fa migrare gli ioni presenti nell'acqua verso gli elettrodi. Mentre gli ioni si muovono attraverso il letto di resina, vengono rimossi dall'acqua. Allo stesso tempo, il campo elettrico provoca anche la rigenerazione delle resine a scambio ionico scindendo le molecole d'acqua in ioni idrogeno e idrossido.

Vantaggi dell'EDI nei sistemi ad acqua pura di tipo 2

L'EDI elimina la necessità di rigenerazione chimica delle resine a scambio ionico, il che non solo è più rispettoso dell'ambiente ma riduce anche i costi operativi. Fornisce inoltre una fornitura continua e stabile di acqua ad elevata purezza, rendendolo adatto per applicazioni che richiedono una qualità dell'acqua costante.

I nostri sistemi per acqua pura di tipo 2

Nella nostra azienda offriamo una gamma di sistemi per acqua pura di Tipo 2 per soddisfare le diverse esigenze dei clienti. NostroEdi Touch - Sistema per acqua deionizzata serie Qè un sistema all'avanguardia che combina tecnologie avanzate RO, scambio ionico ed EDI. È progettato per laboratori con un elevato fabbisogno di acqua e offre un elevato livello di affidabilità e prestazioni.

ILSistema di acqua deionizzata serie Centerè un'opzione più compatta ed economica. È adatto a laboratori di piccole e medie dimensioni e fornisce comunque un'eccellente qualità dell'acqua.

NostroCenter - Sistema di acqua deionizzata serie EDIcombina i vantaggi della tecnologia EDI con un design intuitivo. È ideale per le applicazioni in cui è richiesta una fornitura stabile di acqua ad elevata purezza.

Contatto per gli appalti

Se sei alla ricerca di un sistema per acqua pura di tipo 2, il nostro team di esperti è pronto ad assisterti. Possiamo aiutarvi a scegliere il sistema giusto in base alle vostre esigenze specifiche, fornire servizi di installazione e manutenzione e assicurarvi di ottenere il massimo dal vostro investimento. Contattaci oggi per avviare il processo di approvvigionamento e discutere in che modo i nostri sistemi per acqua pura di Tipo 2 possono soddisfare le tue esigenze.

Riferimenti

1. ASTM D1193 - 19 Specifiche standard per l'acqua reagente
2. Miller, S. e Kent, J. (2005). Purificazione dell'acqua per applicazioni di laboratorio. Wiley-VCH.
3. Fahrenbruch, C. (2010). Principi di osmosi inversa e nanofiltrazione. Desalinizzazione. 261(1): 2 - 9.