Все о дистиллированной воде

Знать все о дистиллированной воде – о том, что это такое, как ее получают, необходимо представителям самых разных сфер. На это вещество действует ГОСТ, но также надо учесть плотность и температуру кипения и замерзания, электропроводность и другие базовые свойства вещества. Дистиллированную воду изготавливают специально, и потому многих интересуют подробности про воду в емкостях 5 л и другого объема.

С точки зрения химиков, дистиллированная вода не значит, что она подвергнута неким таинственным манипуляциям — наоборот, все очень четко расписывается. Главной особенностью этого вещества является очистка от минеральных солей и других примесей. И хотя это не чистое вещество (химически) – полностью чистую с точки зрения химии воду вырабатывают только в лабораториях для особо точных анализов при многократной перегонке в вакууме, а не обычными манипуляциями — все же оно гораздо чище даже лучшей природной или водопроводной воды. Основные характеристики и химический состав такого вещества определены в государственном стандарте, о котором еще пойдет речь. Базовыми физическими аспектами дистиллированной воды являются:

• точки кипения и замораживания;

• уровень вязкости;

• показатель плотности;

• пластичность;

• твердость;

• диэлектрическая проницаемость.

По умолчанию дистиллированная вода не может считаться стерильной, и если это свойство упомянуто в названии, то это подразумевает тщательную дезинфекцию. На обычных же производствах, не для медицинских нужд, обеззараживанием практически не занимаются, в основном следят за химическим составом. По субъективному восприятию дистиллят не отличается от обычной качественной воды, соответствующей санитарным нормам. У него точно так же отсутствует вкус и запах, точно так же это будет полностью прозрачная жидкость.

При выпаривании получается жидкость, на 99,5% свободная от:

• посторонних примесей;

• микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности;

• разнообразных органических включений.

Способность растворять любое известное вещество сохранена. Классическая промышленная технология выработки дистиллированной воды состоит в использовании крупных перегонных кубов, соединенных с охладительной системой. Этот охладитель обычно представляет собой спиральную трубу из стекла, помещенную в резервуар с обычной холодной водой. Проблема такой технологии очевидна — даже при невысокой общей производительности понадобится крупная установка. Кроме того, операторы должны будут контролировать ее работу беспрерывно.

Перегонка может производиться как единожды, так и многократно — с учетом требуемой чистоты. Но в промышленности находят применение и другие способы:

• фракционная дистилляция (много циклов конденсации и испарения в разделенных вертикальных резервуарах);

• перегонка паром (в жидкую среду подается нагревающий пар);

• дистилляция в вакууме, для создания которого используют особые вакуумные насосы и регулирующие устройства;

• перегонка в ректификационных колоннах — такой метод считается очень результативным;

• экстрактивная ректификация.

Действующий ГОСТ на дистиллированную воду — 6709-72. Этот стандарт определяет не только свойства продукции, но и базовые требования к технологии ее выработки. Плотность достигает наибольшего значения при нагреве от 3,8 до 4,2 градусов, затем она будет снижаться. Если принять плотность при 4 градусах за единицу, то при 20 градусах она составит только 0,9982. При 100 градусах показатель равен 0,9584, а при 0 градусов — 0,9998.

Но если нагреть дистиллированную воду до температуры кипения обычной воды, она не станет кипеть. Достаточно, однако, добавить в этот момент хотя бы небольшое количество других веществ, таких как сахар или соль, и бурление начнется моментально. Точка замерзания может достигать – 10 градусов и ниже. Потому, когда обычная вода замерзает, дистиллят остается в безупречном жидком состоянии.

Важную роль играют электрические свойства жидкости. В отличие от простой воды, дистиллированная не является проводником, а выступает практически диэлектриком. Чем чище конкретный образец вещества, тем выше его сопротивление — а уровень проводимости, напротив, меньше. Стандартная норма удельной электропроводности дистиллята составляет 5х10-4 См/м, а электросопротивление — минимум 200 кОм*см. Что касается жесткости качественной дистиллированной воды, то она вполне мягка — нормативный показатель не превышает 2 мг эквивалента на 1 л, и потому такая жидкость пригодна для терапии ряда заболеваний.

Важную роль играет индекс PPM. За таким английским сокращением скрывается показатель содержания частиц солей на 1000000 молекул или, более упрощенно, количество миллиграммов солей на 1 л жидкости. Если этот показатель равен 1000 и более, то подобная вода крайне мало подходит для питья. Санитарный надзор предписывает употреблять ее только при самой острой и крайней необходимости, при отсутствии иных питьевых источников.

Необходимо учитывать и коэффициент или показатель преломления. Он выражает то, насколько и каким образом меняется ход луча при пересечении различных сред. В данном случае на границе дистиллята и воздуха этот коэффициент составляет 1,333. Интереснее обстоят дела с кислотностью дистиллированной воды. В момент получения она находится на нейтральной отметке, водородный показатель — 7. Но при контакте с воздухом, который на практике неизбежен, он становится равен 5,5-6,5, то есть получается слабокислая среда.

Процесс дистилляции в любом случае приводит к резкому сокращению числа микробов и других микроорганизмов. Их количество должно быть не больше, чем в доброкачественной питьевой воде — разумеется, если исполняются стандарты и технические условия. На 1 мл допускается присутствие максимум 100 клеток микроскопических организмов, при этом среди них не должно быть представителей самых опасных (безусловно патогенных) видов. Из-за такой малой микробиологической нагрузки, кстати, дистиллят хранится довольно длительное время.

Но конкретный период использования варьируется в зависимости от области применения. Так, в медицинской сфере срок годности или хранения не превышает 72 часов. Если же жидкость хотят использовать для инъекций, то она должна быть применена или утилизирована в течение 24 часов.

Так, дезинфицированные суспензии можно хранить от 7 до 365 суток (в зависимости от типа препарата). Использовать смеси для глазных капель надо минимум за 48 часов, а максимум за 90 суток. Но конкретный срок точно так же устанавливается в соответствии с технической документацией изготовителя. Срок годности лекарственных смесей для новорожденных составляет 5-30 дней. Прочие указания:

• лекарственные смеси, содержащие глюкозу, должны использоваться за 1 день;

• медикаменты с нестерильной водой должны быть использованы максимум за 10 суток;

• в лабораториях приготовленную для анализов дистиллированную воду полагается полностью израсходовать за 24 часа;

• если жидкость делают для аккумуляторов, то ее срок использования теоретически не ограничивается;

• в неплотно закрытой или тем более вовсе негерметичной таре, рядом с источниками тепла дистиллированная вода портится особенно быстро, и в таких условиях ее надо использовать совершенно немедленно;

• перед использованием дистиллята в ответственных лабораторных и медицинских целях рекомендуется проводить контрольные анализы, и при отклонении от установленных показателей — исключать его применение;

• для хранения обычно используют емкости из полиэтилена или фторопласта;

• независимо от применения емкостей из этих или других веществ должно быть подтверждено отсутствие влияния конкретного резервуара на дистиллированную воду.

Приобрести нужный состав в емкостях 5 л и другого объема можно у компаний:

• Kraft;

• Icesteam;

• «Аквапромдизайн»;

• «Старт»;

• «Лавр»;

• Glanz.

При изготовлении дистиллята обязательно проводятся специальные тесты и профессиональный органолептический контроль. Результаты таких проверок отражаются в специальных журналах. Органолептическая проверка подразумевает описание как внешнего вида, так и запаха. При лабораторном физико-химическом контроле нужно определить:

• водородный показатель жидкости;

• проводимость тока;

• величина сухого остатка после выпаривания;

• содержание аммиака, нитратов и солей аммония;

• вхождение сульфатов, хлоридов и металлов;

• перманганатную окисляемость.

Каждый из этих показателей сравнивается с нормативами ГОСТ. Методы оценки также должны соответствовать стандарту. Если предприятие или организация внедряет собственные способы исследования, они также должны отвечать стандартным требованиям и не уступать по точности методам, применяемым официально. Разумеется, выполнить лабораторный контроль в домашних условиях по всем правилам невозможно или крайне сложно. Однако решить проблему все же можно, воспользовавшись бытовыми приборами:

• мультиметром (более известным как тестер) для оценки электропроводности;

• солемером для установления минерализации;

• хлорметром, измеряющим концентрацию хлорид-ионов;

• pH-метром — прибором, меряющим кислотно-щелочной баланс.

Бытовые мультиметры лучше применять с платиновыми или покрытыми позолотой электродами. Электропроводность измеряют в чистой емкости. Прибор должен быть настроен на измерение сопротивления. Если нет автоматической подстройки диапазона, то сопротивление надо установить в соответствии с максимумом по ГОСТ.

Солемеры необходимо настраивать на значение 5 мг/л. Это пороговый показатель, при превышении которого говорить о высоком качестве дистиллята не приходится. Наиболее современные солемеры (их называют кондуктометрами) могут измерить не только сухой остаток, но также температуру и уровень теплопроводности. Как и в случае с тестерами, надо дожидаться стабильных показаний. Для лабораторных и приравненных к ним замеров потребуется поверка.

Что касается хлорметров, то надо различать устройства для исследования водной и воздушной среды. Такой тест производится путем сравнения цвета растворов. Проверка проходит быстро, и показывает точные результаты в диапазоне температур от 0 до 50 градусов тепла.

Выработка дистиллированной воды своими руками вполне возможна, и она будет немногим хуже промышленной продукции. Для работы понадобится бутыль из стекла или пластика. Ее наполняют отстоявшейся водопроводной водой. Эту емкость кладут в морозильную камеру. После частичного промерзания отливают жидкую часть, содержащую ненужные примеси, затем размораживают лед, но только при температуре не более 25 градусов.

Надо будет приготовить чайник и 4 стакана из стекла. Пока чайник закипает, чистой водой без всяких примесей моют стаканы. Делают это руками, без тряпок, а лучше и вовсе просто промывать. Надо перед кипячением отстоять воду в чайнике примерно 1 час или дольше. Далее:

• снимают заглушку с носика по мере надобности;

• нанизывают стаканы один за другим;

• обдают их струей пара изнутри;

• ждут, пока по стеклу не потечет вода каплями;

• повторяют ту же обработку с емкостью для конечного слива;

• ставят стаканы в холодное место;

• снова включают чайник;

• подставляют емкость для сбора;

• поочередно подносят стаканы, чтобы из них начал стекать дистиллят;

• получают в итоге за 1 час примерно 0,5 л искомой жидкости.

Метод пригоден для населения экологически чистых местностей. Выпавшие осадки собирают в большие емкости и через 24-48 часов помещают в стерильный резервуар. Там они могут храниться довольно долго. Зимой можно собирать свежевыпавший снег.

Такой метод очистки также дает хорошие результаты. Необходима кастрюля с выпуклой крышкой, желательно из прозрачного стекла. Также нужна миска большой глубины и лед в формочках. Кастрюлю заполняют на 1/3. Потом:

• ставят кастрюлю на плиту;

• помещают внутрь миску;

• переворачивают крышку;

• при начале закипания раскладывают лед;

• пар от холода будет конденсироваться и каплями стекать в мисочку.

Процедура:

• рытье ямки;

• помещение в нее пластиковой бутыли;

• обкладывание зеленью;

• прикрытие полиэтиленовой пленкой, фиксируемой по краям камнями;

• после появления конденсата внутрь кладут листву для активизации процесса.

Помимо фирменного дистиллятора, можно использовать самогонный аппарат. В обоих случаях жидкость греется в одном отсеке и затем отдельно остужается. Продвинутая техника выключается сама. Фирменные дистилляторы и самогонные аппараты одинаково требуют приготовления емкости для сбора конденсата. Надо напомнить, что клапан слива должен быть постоянно открыт.

Часто дистиллированную воду рекомендуется заливать в утюг, применяется она и для отпаривателя. В этих случаях суть одна: при дальнейшем нагревании не будут откладываться соли и минералы, то есть почти исключается возникновение накипи. Особенно актуальна дистилляция для ультразвуковых приборов по увлажнению воздуха. Также дистиллированная вода используется, чтобы:

• заправлять АКБ, омыватели стекол;

• наполнять системы отопления;

• готовить растворы для фармацевтической и косметической промышленности;

• поливать цветы;

• содержать рыб в аквариуме (но не в чистом виде, а при разбавлении обычной водой);

• разбавлять спирт при домашнем и промышленном производстве;

• готовить еду и напитки (но только при точном восполнении недостающих солей и минералов);

• производить жидкие удобрения, химические реактивы, особенно чистые вещества, лаки и краски;

• охлаждать металлургические печи;

• увлажнять воздух в заводских цехах;

• калибровать и чистить высокоточные измерительные приборы.