دیونایزر و کاربرد آن

در این نوشتار قصد داریم در مورد دستگاهی با عنوان دستگاه دیونایزر و کاربردهای آن با شما صحبت کنیم.
انسان‌ها برای اینکه زندگی سالمی داشته باشند، نیازمند آب با کیفیت و سالم هستند. منظور آبی است که کمترین املاح را داشته باشد. البته آب سالم و باکیفیت فقط برای افراد ضروری نیست، بلکه تمام صنایع به آن نیاز خواهند داشت. معمولا امروزه از انواع دستگاه آب شیرین کن، برای شیرین و سالم سازی آب استفاده می‌شود. با این‌حال،اگر شما هم در حوزه‌های صنایع شیمیایی، آزمایشگاهی و مراکز پزشکی فعالیت داشته باشید، قطعا کلمه آب دیونیزه به گوشتان خطور کرده است. این آب با آب‌های مقطر تفاوت اساسی دارد و نیاز به دستگاهی به نام دستگاه دیونایزر خواهد داشت. در این مطلب در مورد این دستگاه بحث خواهیم کرد و کاربرد آن را شرح می‌دهیم تا شما هم شناخت کلی از آن داشته باشید.

دستگاه دیونایزر چه نوع دستگاهی است؟

دیونایزر با نام انگلیسی Deionizer دستگاهی است که برای تولید آب فوق خالص و بدون یون به کار می‌رود. این دستگاه مجهز به یک ستون کاتیونی با رزین کاتیونی و یک ستون آنیونی با رزین آنیونی است. ستون‌های کاتیونی، توانایی تولید آب بدون یون و با هدایت الکتریکی یک میکرو زیمنس را دارند. در کنار قطعاتی که یون زدایی می‌کنند، از یک حوضچه خنثی‌سازی استفاده شده تا پساب‌های ناشی از احیای ستون‌های آنیونی و کاتیونی به محیط زیست آسیب وارد نیاورند. در واقع دستگاه دیونایزر دستگاهی است که آب عبور داده شده از آن به آب دیونیزه تبدیل می‌گردد.

آب دیونیزه چیست؟

به آبی که همه یون‌های معدنی آن حذف شده باشد، آب دیونیزه می‌گویند. آب به صورت طبیعی دارای یون‌های متعددی است. این یون‌های معدنی شامل کاتیون‌هایی نظیر سدیم، کلسیم، آهن، مس و آنیون‌های دیگری همانند کلرید سولفات می‌باشد. آب‌های دیونیزه‌ای که به وسیله دستگاه دیونایزر ، بدون یون می‌شوند هدایت الکتریکی بسیار کمتری دارند که این هدایت الکتریکی چیزی حدود 0.056 زیمنس است. بعضی از این ترکیبات معدنی که در آب وجود دارند برای بدن انسان‌ها خیلی مهم و ضروری هستند، اما بعضی از آنها باید از آب جدا شوند.

ویژگی و خصوصیات بارز دستگاه دیونایزر

در بخش تعریف دستگاه تلاش کردیم تا به صورت مختصر شما را با آن آشنا کنیم، اما به جز آن، این دستگاه دارای یک سری ویژگی‌هایی است که در ادامه به صورت مختصر به آن اشاره می‌کنیم.

این دستگاه به گونه‌ای طراحی شده که مطابق با آنالیز کامل آب است. همچنین ستون‌های کاتیونی و آنیونی به کار رفته در آن از جنس استنلس استیل ۳۱۶  ضد اسید یا همان کامپوزیت‌ها می‌باشد. لوله‌هایی که در آن وجود دارد، از جنس پی وی سی پلی پروپیلن هستند که به راحتی قابل تعمیر هستند. از دیگر ویژگی‌های آن می‌توان به مجهز بودن به دستگاه ph  متر آنلاین و هدایت سنج الکتریکی اشاره نمود. تمام این موارد موجب شدند که این دستگاه آزمایشگاهی، خاص و منحصر به فرد باشد.

سلسله مراتب تولید آب خالص به وسیله دستگاه دیونایزر

با توجه به اینکه آب خالص به وسیله این دستگاه تولید شده و همه مواد زائد و یون‌های آلی موجود در آن حذف می‌گردند، باید مراحلی را طی کنند. این مراحل شامل چند گام مهم است که عبارتند از :

حذف فلزات سنگین و ذرات جامد

در مرحله اول آب را از فیلترهای کربن فعال و فیلترهای رسوب گیر به نسبت حذف فلزات سنگین و مواد جامد نامحلول عبور می‌دهند تا یک آب بدون فلزات داشته باشند. پس از عبور دادن آب خروجی دارای یون و نمک بوده که با فیلترهای کربن فعال و فیلترهای رسوب گیر قابل حذف نیستند. به همین دلیل باید آب وارد مرحله دیگری از دستگاه دیونایزر شوند.

از بین بردن یون و نمک با اسمز معکوس

همانطور که در مقالات پیشین توضیح دادیم اسمز معکوس از روش‌های بسیار کاربردی در تولید آب خالص است. این روش توانایی از بین بردن یون‌های تک ظرفیتی و چند ظرفیتی را دارا است. در این مرحله ذرات جامد نامحلولی که از مرحله قبل باقی مانده‌اند را حذف می‌کنند. آب با فشار پمپ برقی از کاتریج‌های Ro عبور داده شده که با همین عبور چیزی حدود ۹۵ درصد از یون‌های آب حذف می‌شوند. آب‌های خروجی از دستگاه باید از هرگونه یونی باشند پس این مرحله، مرحله پایانی نبوده و باید مرحله دیگری هم باشد.

تولید آب خالص

این مرحله به مرحله خالص سازی نهایی آب شهرت دارد. البته در بسیاری مواقع به آن آب گرسنه هم می‌گویند، زیرا عاری از هرگونه یون و مواد دیگر است. در این مرحله برای حذف تمام میکروارگانیسم‌ها، میکروب‌ها و ویروس‌های موجود در آب اشعه ماوراء بنفش به آب می‌تابانند. سپس آب را از غشای uf عبور می‌دهند تا با تصفیه به روش اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون، از هرگونه آنزیم‌های باردار و میکروب‌های دیگری عاری گردد. این آب را در مصارف پزشکی و آزمایشگاهی بسیار مورد استفاده قرار می‌دهند.

به دلیل فرایند خالص سازی آب در دستگاه دیونایزر و خلوص بسیار بالای آب خروجی، از آن در مصارف مختلف صنعتی و پزشکی می‌توان استفاده نمود. از جمله موارد کاربرد این دستگاه می‌توان موارد زیر را به عنوان کرد.

• آب مقطر گیری
• ساخت و تولید سرم
• استفاده در صنایع پزشکی به عنوان نمونه دستگاه دیالیز خون
• شستن ظرف‌ها و وسایل آزمایشگاهی
• به کارگیری در صنایع آبکاری
• کارخانه‌های رنگ سازی
• استفاده در آزمایش‌های hplc
• به کارگیری در کارخانجات دارویی مواد بهداشتی و تمام صنایع دارویی
• قابل استفاده در دندانپزشکی‌ها
• استفاده جهت خنک کردن کوره‌های القایی

مزیت‌های کاربرد دستگاه‌های دیونایزر

با تمام ویژگی‌‌ها و مواردی که عنوان شد این دستگاه دارای مزایایی هم هست که در ادامه به صورت تیتر وار به آنها اشاره می‌کنیم.

• تولید آب‌های خالص و بدون یون با درجه خلوص بالا و چیزی بیش از ۹۹ درصد
• طول عمر بالای فیلترها
• قیمت مناسب و بهینه نسبت به روش‌های تصفیه یا دستگاه تصفیه دیگر
• مصرف برق پایین
• عدم تولید پساب

نکات مهم در استفاده از دیونایزر

این دستگاه بر خلاف دستگاه‌های تصفیه معمولی همه ناخالصی‌های آب را می‌گیرد و شدت دیونیزه سازی آن بالا است. پس قبل از استفاده از آن حتماً از این مورد را اطلاع داشته باشید. در دستگاه دیونایزر آزمایشگاهی ستون‌های کاتیونی به وسیله اسید احیا می‌گردند و به وسیله محلول هیدروکسید می‌توان ستون‌های آنیونی را احیا نمود. در مواردی که به آب‌های با سطح کیفیت خیلی بالا نیاز است، می‌توان دستگاه را مجهز به یک ستون نمود که ترکیب هر دو رزین در آن باشد که به این ستون هم میکس بد می‌گویند. این دستگاه‌ها را می‌توان در دو حالت اتوماتیک و نیمه اتوماتیک طراحی نمود که در نوع اتوماتیک تمام عملیات بر عهده خود دستگاه است. این دستگاه را می‌توان براحتی به آب‌های شهری وصل نمود تا آب برای خالص شدن به صورت مستقیم وارد دستگاه گردد. بعضی از انواع دیونایزر فقط دارای ستون کاتیون هستند و می‌توان برای احیای رزین‌ها از نمک طعام بهره برد.