Получение не просто чистой, а воды глубокой очистки продиктовано потребностями многих отраслей промышленности, приборостроения и медицины. Разнообразие сфер применения воды глубокой очистки предполагает тщательный подбор отдельных её параметров для каждого конкретного приложения. Какие технологии очистки существуют на сегодняшний день? Давайте попробуем разобраться.
В зависимости от метода получения или очистки, существует несколько типов воды с минимальным количеством примесей:
Осмотическая вода (или вода, очищенная методом обратного осмоса)
Данная технология заимствована у природы и относится к мембранным методам очистки воды. Принцип его достаточно прост: вода, как через сито, продавливается через полупроницаемую мембрану, изготовленную из пористого тонкоплёночного композита. Диаметр пор (0,0001 микрон) достаточен, чтобы пропускать молекулы воды, но мал для прохождения ионов и молекул растворенных примесей. По качеству очистки мембранные системы являются одними из самых эффективных, особенно для органических и биологических примесей: она достигает здесь практически 97–99,9% по любому из видов загрязнений.
Деионизированная (или деминерализированная) вода
В процессе деионизации (деминерализации) воду пропускают через два слоя ионообменного материала для более эффективного удаления всех растворенных солей. Одновременно или последовательно применяют катионообменные смолы, содержащие ионы водорода H+, и анионообменные, содержащие ионы гидроксила ОH–. Поскольку все соли, растворимые в воде, состоят из катионов и анионов, обработка воды катионо- и анионообменными смолами полностью заменяет катионы и анионы в солях, присутствующих в очищаемой воде, на ионы водорода и гидроксила, т.е. воду. Таким образом, в объеме, ограниченном ионообменными мембранами, происходит весьма значительное снижение концентрации примесных солей.
Дистиллированная вода
Метод дистилляции основан на выпаривании обрабатываемой воды с последующей конденсацией пара. Такая вода практически полностью очищается от растворенных в ней минеральных солей, органических и других примесей. Технология проста, но энергоемка.
Бидистиллированная и высокоомная вода
Однократно дистиллированная вода не является достаточно чистой с химической точки зрения. Наиболее чистой является бидистиллированная вода, которую часто еще называют «высокоомной». Получение деминерализованной воды такого качества – а именно такая вода необходима в микроэлектронике – задача сложная, требующая комплексного и продуманного подхода к выбору методики обессоливания. Именно по этой причине в современных системах для получения высокочистой воды применяют несколько качественно различных ступеней очистки: ультрафильтрацию, двухкаскадный осмос, ионный обмен (фильтры смешанного действия), электродеионизацию и т.д.
Таким образом, сегодня существует как минимум четыре технологии получения воды с минимальным количеством примесей. Все эти технологии отличаются друг от друга по стоимости, энергоемкости, степени чистоты получаемой в итоге воды. Но отдавать предпочтение только какой-либо из технологий будет некорректно. Очевидно, что вода для фармацевтических целей имеет совершенно иные требования, чем, например, вода для разбавления теплоносителей, изготовления растворов для аккумуляторов, для паровых турбин или для плавательных бассейнов. А производство электролитов, микроэлектроника, гальваника, аналитические и исследовательские лаборатории предъявляют свои требования к качеству используемой воды. Именно поэтому при выборе типа воды с минимальным количеством примесей очень важен технологический процесс, в котором она будет применяться. Ведь сам процесс будет не в последнюю очередь зависеть от качества используемой в нем воды.
Комаров А.В.
