معالجة المياه

ما هو الفرق بين الماء المقطر، والماء منزوع الأيونات، والماء الناتج عن وحدات التناضح العكسي، والماء المنقى؟

i-chemeng-Distilled water03.jpg

What are the differences between Distilled Water, Deionized Water, Reverse Osmosis Water & Purified Water

تُطرَح الأسئلة عادةً في مقابلات العمل حولَ أي أنواع الماء أنقى، وعن الفرق بين هذه الأنواع المختلفة، وعن المستخدم منها في الصناعات الدوائية، أو صناعة مستحضرات التجميل وغيرها. ولأنه من المهم أن تُعلم الإجابة، فإن هذا المقال سيجيبها بصورة مفصلة.
كلمات دلالية : Distilled , purified , Reverse Osmosis

هو الماء الناتج من عملية تسخين المياه لدرجة الغليان، بحيث يتكون من بخار الماء الصافي الذي يتم إعادة تكثيفه للحصول على الماء المقطر، ويبقى في الماء غير المكثف مواد مثل المواد غير العضوية، والمواد المعدنية والتي عادةً ما تكون درجة غليانها مرتفعة جدًا مقارنة بالماء.

إقرأ أيضا:الماء الناتج عن وحدات التناضح العكسي

المشكلة الوحيدة التي ترافق الماء المقطر هو أن هناك العديد من المركبات العضوية المتطايرة موجودة في المياه، والعديد منها درجات غليانها أقل من درجة غليان الماء النقي، مثل: المبيدات الحشرية، ومبيدات الأعشاب، وغيرها الكثير. وهذا ما يجعل الماء المقطر غير مناسب لبعض الصناعات، مثل: الصناعات الدوائية. ولحل هذه المشكلة، عادةً ما تتبع عملية التقطير، عمليات معالجة باستخدام فلتر يتكون من الكربون النشط (Activated Carbon Filter)، والذي يعمل على ادمصاص المركبات العضوية المتطايرة والكلورين وإزالة الملوثات الأخرى.

i-chemeng-Distilled water

هو الماء الذي لا يحتوي على أي أيونات لشوائب، ويتم الحصول عليه من خلال عدة عمليات تنقية كيميائية لإزالة الأملاح، والمعادن، والجسيمات الدقيقة، باستخدام وحدات تبادل أيوني خاصة، والماء الناتج هو أنقى بكثير من الماء المقطر (أنقى بأربع مرات تقريبًا).

إقرأ أيضا:الماء الناتج عن وحدات التناضح العكسي

يستخدم الماء منزوع الأيونات في صناعة الإلكترونيات الدقيقة، وفي تحضير محاليل الأدوية، وهو العنصر الرئيس للعديد من الشامبوهات ومستحضرات التجميل. لا يستخدم هذا الماء في الشرب لأنه لا يحتوي على أي معادن أو أملاح يحتاجها جسم الإنسان.

في العديد من الصناعات التي تم ذكرها والتي يستخدم فيها الماء كمكون رئيس أو في عملية ال (Rinse)، تعتبر الأيونات نوعاً من الشوائب، ويجب إزالتها من الماء قبل استخدامه.

يتم الحصول على الماء المنزوع الأيونات باستخدام المبادلات الأيونية (Ion Exchangers)، علينا أن نعلم بدايةً أن الأيونات ذات الشحنة الموجبة تسمى (Cations)، والأيونات ذات الشحنة السالبة تسمى (Anions)، هذه الأيونات يتم تبادلها مع المبادلات الأيونية المليئة بالراتينج أو ال (Resins)، حيث يتم تبادل الأيونات الموجبة والسالبة بالهيدروجين (H+) والهيدروكسيل (OH-) بسبب حب الراتنج للأيونات الأخرى مما ينتج لنا ماء نقي منزوع الأيونات. 

الراتنجات هي عبارة عن حبات بلاستيكية صغيرة تتكون من سلاسل من البوليمر العضوي ويتم تنشيطها عندما يتم استخدام كل مواقع التبادل على أسطح الراتنجات؛ وذلك يتم باستخدام  ال (HCL) للراتنجات المشحونة بالشحنة الموجبة وباستخدام ال (NaOH) للراتنجات المشحونة بالشحنة السالبة.

في العادة وقبل دخول الماء إلى المبادلات الأيونية، يتم فلترته ومعالجته من خلال وحدة التناضح العكسي؛ هذه الوحدات تقوم بعمل جيد جدًا في إزالة المواد العضوية ومعظم الملوثات الأخرى، وهذا يعني أن الماء يكون نظيفًا جدًا قبل دخوله للمبادلات الأيونية.

إقرأ أيضا:الماء الناتج عن وحدات التناضح العكسي

الماء الناتج عن وحدات التناضح هو الماء الذي أزيلت معظم الشوائب منه من خلال ضغط الماء ودفعه للمرور من خلال غشاء شبه نفاذ، وحتى نفهم معنى التناضح العكسي، يجب أن نفهم بدايةً ماذا يعني التناضح.

يُعرّف التناضح بأنّه ظاهرة طبيعية تحدث بشكل تلقائي؛ حيث ينتقل الماء فيها من المحاليل الملحية ذات التركيز المنخفض إلى المحاليل الملحية عالية التركيز من خلال غشاء شبه منفذ، مثال عليها: امتصاص جذور النباتات الماء الموجود في التربة، وامتصاص الكلية الماء الموجود في الدم. أما الغشاء شبه المنفذ؛ فهو الغشاء الذي يسمح بمرور بعض الذرات والجزيئات ولا يسمح بمرور الباقي، كما هو موضّح في الصورة أدناه:

أما التناضح العكسي فيتم من خلاله انتقال الماء من المحاليل الملحية عالية التركيز إلى المحاليل الملحية منخفضة التركيز من خلال الغشاء شبه المنفذ، عن طريق تعريض الجانب الملحي عالي التركيز لضغط أكبر من الضغط الناتج عن التناضح الطبيعي، حيث يسمح عندها الغشاء بمرور الماء ولا يسمح للأملاح المذابة والمواد العضوية والبكتيريا بالمرور، كما هو موضّح في الشكل أدناه:

i-chemeng-Distilled water02

كمية الضغط المطبق على النظام يعتمد على تركيز الأملاح، وفي العادة يتم إزالة ما نسبته من 95% إلى 99% من الأملاح من خلال هذه الطريقة.

الماء الناتج عن وحدات التناضح العكسي والمنتهية بوحدات التبادل الأيوني هو الماء الذي يطلق عليه الماء المنقى أو الماء المصفى، ويتبع أحياناً بوحدات أكسدة بواسطة الأشعة فوق البنفسجية (Ultraviolet Oxidation). الماء المنقى هو أحد أنقى أنواع الماء ويستخدم في عمليات التصنيع الدوائي وغيرها.

المصادر

إعداد: م. حمزة العمايرة
تحرير وتدقيق: م. ماجدة الشريقي

التالي
الماء الناتج عن وحدات التناضح العكسي

تعليقان

أضف تعليقا

  1. أحمد قال:

    لماذا الماء الخارج من وحدات التبادل الايوني أنقى بكثير من الماء المقطر على الرغم من أنه يحتوى على نسبة و لو قليلة من الاملاح حيث ان كفاءة فصل الاملاح في المبادلات الايونية حوالى 95% تقريبا ؟

    1. لأن الماء لا يدخل إلى وحدة نزع الأيونات مباشرة، فهو يمر بمرحلة الـ RO وعمليات المعالجة الأولية الخاصة بها قبل الدخول إلى وحدة نزع الأيونات .. فبالتالي نقاوته تكون مرتفعة

اترك تعليقاً