Thứ Ba , 13 Tháng Mười Một 2018

Phương pháp sản xuất nước cất

1. Cất nước
Cất nước là quá trình nhằm mục đích tách nước ra khỏi các thành phần tạp hòa tan và không tan trong nước nguồn ban đầu bằng cách làm bay hơi nước sau đó ngưng tụ lại.
Để chuyển nước sang dạng hơi , đầu tiên nước cần được nâng lên nhiệt độ sôi trong nồi cất (100 độ) tiếp theo cần cung cấp năng lượng thêm để các phân tử nước thắng lực liên kết nội tại (liên kết hidro) chuyển sang dạng hơi (năng lượng rất lớn gấp khoảng 7 lần năng lượng được dùng để làm sôi nước). Hơi nước được cho đi qua sinh hàn ngưng tụ thành hơi để thành nước cất (cần sử dụng một lượng lớn nước mát khoảng 5 lần thể tích nước lạnh ở 5 độ).
Do các đặc tính đó, năng lượng cần thiết để cất nước rất lớn, nhiều nghiên cứu để cải tiến, giảm thiểu chi phí năng lượng. Các thiết bị cải tiến như thiết bị cất nước hai lần khép kín, thiết bị cất nén hơi.
Nước cất được sử dụng làm nước pha tiêm là nước cất hai lần, ngày nay để đảm bảo tiêu chuẩn, nước cất thường được sản xuất từ nước tinh khiết, thậm chí từ nước tinh khiết đã được lọc bằng phương pháp thẩm thấu ngược.

nước tinh khiết

2. Sản xuất nước bằng phương pháp thẩm thấu ngược
Phương pháp thẩm thấu ngược được phát minh để khắc phục nhược điểm tốn năng lượng của phương pháp cất. Trước đây phương pháp này ứng dụng chủ yếu trong các lĩnh vực quân sự (lọc nước biển để uống) hiện tại đã phổ biến đến mức được sử dụng trong gia đình để lọc nước uống.
Phương pháp lọc thẩm thấu ngược được phát triển dựa trên nguyên lý của hiện tượng áp suất thẩm thấu và màng bán thấm theo mô hình:
Cột thông nhau hình chữ U được ngăn cách bằng một màng bán thấm, một bên nhánh là dung dịch nước muối, vì thế mà áp suất thẩm thấu cao, nhánh còn lại là nước cất. Tại thời điểm ban đầu mực nước hai nhánh bằng nhau, nhưng do chênh lệch áp suất thẩm thấu, nước sẽ qua màng bán thấm sang ngăn có áp suất thẩm thấu cao làm mức nước tăng cao cho đến khi tạo một chênh lệch bằng áp suất thẩm thấu. Đó là quá trình thẩm thấu.
Với mô hình này nếu tác động vào bên nhánh chứa nước muối một áp lực P cao hơn áp suất thẩm thấu thì khi đó các phân tử nước sẽ thấm ngược lại với quá trình thẩm thấu như ở trên. Đây chính là nguyên lý của phương pháp thẩm thấu ngược.
Để sử dụng nguyện lý này, có nhiều loại thiết bị sử dụng màng bán thấm khác nhau , tuy nhiên nguyên lý chung đã được mô tả như trên. Qúa trình này có thể được xem như một dạng của phương pháp lọc, có khả năng loại bỏ các tạp chất có trong luong phân tử cỡ 200D. Phương pháp này có thể loại bỏ các tiểu phân và vi sinh vật sống, vi khuẩn, virus, các pyrogen và các ion.
Bán kính ion ảnh hưởng tới khả năng bị loại bỏ, các ion đa hóa trị bị loại bỏ nhanh hơn các ion đơn hóa trị. Trong quá trình lọc mặc dù phần lớn các ion bị loại bỏ nhưng vẫn còn một tỉ lệ nhỏ thấm được qua màng, vì thế tiêu chuẩn nước ban đầu sử dụng để lọc đóng vai trò quan trọng đối với tiêu chuẩn nước thu được.

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *