الماء المقطر: الخصائص ، وكيفية صنعه ، والاستخدامات ، والسمية - كيمياء - 2026

و الماء المقطر هو نوع واحد من الماء النقي بواسطة عملية التقطير، والذي يترك خالية من الشوائب العضوية والأيونات. ينتج هذا عندما يتم غلي ماء الصنبور ، حيث يتم نقل أبخرته وتكثيفها بواسطة مكثف. هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على الماء المقطر.

تظل الشوائب الموجودة في ماء الصنبور في الحاوية الأصلية ، ويتم الحصول على مياه التكثيف بدون المواد الصلبة غير المتطايرة. تزيل عملية التقطير العديد من الشوائب الموجودة في الماء العادي.

تجميع تقطير بدائي. المصدر: بيرسون سكوت فورسمان ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

يظهر إعداد التقطير النموذجي في الصورة أعلاه. إنه يوضح كل ما قيل أعلاه. يمر الماء البارد عبر الخراطيم ، التي تمتص حرارة الأبخرة المائية ، وتتكثف وتنزلق عبر الجزء الداخلي من المكثف إلى حاوية التجميع.

يمكن الحصول على تقطير الماء بالتجميع المناسب للمواد الموضحة في الشكل أدناه. يمكن إعادة إنتاج هذا التجميع ، بقطع مختلفة ، في أي مختبر.

ومع ذلك ، هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من معدات تقطير المياه ، بالإضافة إلى التجميع البدائي ، والتي يكون أداء التقطير الخاص بها باللتر في الساعة أعلى. هناك ماركات تجارية مختلفة ، صور ثابتة للإنتاج المستمر ، من بين أمور أخرى.

من المهم تخزين الماء المقطر في حاويات أو حاويات تخضع للتنظيف والتطهير الشامل مع بعض الانتظام ؛ مثل البيتزا.

هناك العديد من الإجراءات التي يتم تنفيذها على المستوى العلمي والصناعي والتجاري والتي تتطلب استخدام الماء المقطر. قد يتسبب استخدام ماء الصنبور أو الماء الذي لم يتم تنقيته بالتقطير في حدوث تداخل أو أخطاء في العديد من التفاعلات والإجراءات الكيميائية.

على سبيل المثال ، الأيونات الموجودة في المياه الشائعة لها تأثير أكالة على محركات المركبات ، مما يقلل من عمرها الإنتاجي.

خصائص الماء المقطر

تتشابه خصائص الماء المقطر إلى حد بعيد مع تلك الموصوفة للمياه بشكل عام غير المعالجة. ومع ذلك ، من بين الخصائص التي تميز الماء المقطر عن الماء العادي هو الموصلية الكهربائية ، والتي تكاد تكون معدومة ، بسبب نقص الأيونات ؛ عمليا غير موجود في الماء المقطر المزدوج.

الماء المقطر هو نوع من المياه المعالجة التي تفتقر إلى الأيونات ، مثل الكلور الوفير الموجود في ماء الصنبور. بالإضافة إلى ذلك ، فهو خالي من الشوائب والمواد المذابة والكائنات الدقيقة والعناصر الأخرى مثل الطين والأرض.

وهو يختلف عن الماء منزوع الأيونات (أو المنزوع المعادن) من حيث أن عملية إنتاجه هي التقطير ؛ بينما بالنسبة للمياه منزوعة الأيونات ، يتم الحصول عليها من خلال استخدام المبادلات الأيونية ، والتي لا يمكنها التخلص من المواد العضوية.

وبهذا المعنى ، فإن خاصية الماء المقطر هي أيضًا محتواه المنخفض من الكائنات الحية الدقيقة. من وجهة النظر هذه ، فإن شرب الماء المقطر أقل خطورة من الماء منزوع الأيونات.

كيف تصنع الماء المقطر في المختبر؟

باستخدام طريقة التقطير ، يتم تنقية المياه العادية ، وتسمى بالعامية المياه النفاثة أو الحنفية أو المياه الجارية أو الصالحة للشرب. أهم العمليات التي يتم إجراؤها للحصول على الماء المقطر أو إنتاجه هي التبخير والتكثيف.

استند تشغيل معدات التقطير على المبدأ الموجود في الطبيعة في دورة المياه.

التبخير والتكثيف

تتم عملية التبخير عن طريق تسخين مياه الصنبور وزيادة درجة حرارتها حتى تصل إلى نقطة الغليان. عند درجة الحرارة والضغط المناسبين ، يغلي الماء ويتبخر ، ويتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.

بعض مصادر الحرارة المستخدمة لتسخين المياه يمكن أن تكون أخف وزنا أو مقاومات كهربائية تزود الطاقة الحرارية (بطانيات التدفئة).

يتم تسخين الحاوية أو البالون الأول المحتوي على المياه الجارية مع الشوائب باستخدام اللهب الأخف. عندما يغلي الماء ، يمر البخار إلى الجزء الداخلي من المكثف الذي يتم تبريده عن طريق استقبال المياه النفاثة.

يحدث التكثيف عندما يبرد بخار الماء هذا ويتكثف ويمر من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة. يتم تبريد محيط القناة المركزية للمكثف الذي يدور البخار من خلاله بواسطة تدفق الماء.

يتم جمع الماء المقطر المتولد تدريجيًا وتخزينه في حاوية أو خزان أو أسطوانة مختلفة خالية من الشوائب. المواد التي تختلط أو تذوب في الماء لا تتبخر ، وبالتالي تبقى في وعاء ماء الصنبور.

بهذه الطريقة ، تُترك الأيونات العضوية والشوائب في الحاوية الأولية.

معدات التقطير

هناك مجموعة متنوعة من معدات تقطير المياه. يمكن أن تكون يدوية أو بسيطة (كما هو موضح في الصورة) أو معقدة أو تلقائية. هناك صور ثابتة على سطح الطاولة ، أو صور ثابتة يمكن تعليقها على الحائط ، أو تأتي مع الخزانة الخاصة بها.

تعتمد قدرتها وتصميمها على الطلب أو كمية الماء المقطر المطلوب. تُعرف أبسط معدات أو أجهزة تقطير المياه التي يمكن استخدامها في المختبرات باسم الإنبيق (الصورة أدناه).

ما يزال. المصدر: Harpagornis ، من ويكيميديا ​​كومنز

هناك أنواع مختلفة من المقطرات المائية ، عملية يدوية أو آلية ، مستمرة أو غير مستمرة. أهم ما في الأمر هو أن أساس عملها هو نفسه: بناءً على عمليتي التبخير والتكثيف.

التطبيقات

في مجال البحوث

- يستخدم الماء المقطر في البحث والتدريس والمختبرات الروتينية.

- محاليل الكواشف وكذلك تخفيفاتها المستمرة مصنوعة من الماء المقطر.

- استخدام الماء المقطر مطلوب في العديد من العمليات التحليلية التي أجريت في مختبرات الكيمياء والبيولوجيا.

معدات المختبرات وشطف المواد

- يستخدم بشكل متكرر في الشطف أو الخطوة الأخيرة من غسل معدات المختبر. يتوفر في البيتزا لشطف الأواني الزجاجية مثل الأسطوانات ، الماصات ، أنابيب الاختبار ، أنابيب أو أطراف الماصات الأوتوماتيكية ، لوحات التفاعل ، إلخ.

- من الأمثلة الملموسة على استخدام الماء المقطر غسل أو شطف المعدات الحساسة ، مثل مقياس الأس الهيدروجيني. عند إجراء معايرة الأس الهيدروجيني ، يجب شطف الأقطاب الكهربائية جيدًا أو غسلها بالماء المقطر بعد الاستخدام. وبالتالي ، يتم التخلص من الأيونات التي قد تتداخل مع القراءات المستقبلية.

- يتم استخدام الماء المقطر المزدوج ، الذي يتم الحصول عليه من عمليتي تقطير متتاليتين ، في بعض الإجراءات الكيميائية التي تتطلب مياه ذات نقاوة مثالية ؛ على سبيل المثال ، في تحضير الأطوار المتحركة المائية في الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء.

في الأجهزة اليومية

- يزيد استخدام الماء المقطر من العمر الإنتاجي للبطاريات وأنظمة التبريد في المركبات. يوصى باستخدامه على المكاوي التي تستخدم البخار لتقليل تآكل المعدن. كما أنها تستخدم في أجهزة الترطيب ، من بين معدات المختبرات الأخرى التي تحتاج إلى الماء.

- يستخدم الماء المقطر لتنظيف المعدات بالشاشات والشاشات. لا يترك بقع بيضاء على سطحه.

- في مياه الأحواض المائية ، على الرغم من وجود خلاف ، لأن الأسماك تحتاج إلى المعادن الموجودة في المياه الخام. من ناحية أخرى ، يحتوي الماء المقطر على تركيز أقل من المواد العضوية ؛ أي البكتيريا والفيروسات التي يمكن أن تكون ضارة بالأسماك.

على المستوى الصناعي

- يستخدم الماء المقطر في إنتاج المشروبات مثل البيرة والخضروات والفواكه المعلبة وغيرها.

- من الضروري استخدام الماء المقطر في الصناعات الدوائية والتجميلية والغذائية ، من بين مجالات أخرى.

- هناك حالات يلزم فيها معالجة مياه البحر ؛ السفن الكبيرة تستهلك الماء المقطر من مياه البحر. يحدث الشيء نفسه عندما لا يكون الماء حلوًا للاستهلاك الآدمي: يتم تنقيته بالتقطير قبل الاستخدام.

في قطاع الصحة

- من المهم استخدام الماء المقطر في مختبرات التحليل الروتينية والخاصة.

- مطلوب لتحضير الكواشف ، في وحدات غسيل المواد وتعقيمها ، وكذلك في وحدات التغذية والصيدلة.

- في تحضير العلاجات ، على سبيل المثال ، الأدوية التي تتطلب ذلك يتم تخفيفها بالماء المقطر.

تسمم

بشكل عام ، لم يتم وصف إنتاج التأثيرات السامة للماء المقطر على الكائنات الحية. وفقًا للمعلومات السمية ، لا يتم تصنيف الماء المقطر كمنتج على أنه خطير. كما لا توجد مراجع تشير إلى أن الماء المقطر يؤثر على البيئة ؛ أي أنها تفتقر إلى السمية البيئية.

لا توجد أي آثار ضارة موصوفة إذا تم استنشاق الماء المقطر أو ابتلاعه أو ملامسته للأغشية المخاطية أو الجلد. وبالمثل ، عند التعامل معها ، ليس من الضروري استخدام حواجز مثل القفازات والنظارات أو المعدات الواقية.

ومع ذلك ، لا ينصح باستهلاك الماء المقطر ، لأنه لا يوفر أي من المعادن التي يحتاجها الجسم. على العكس من ذلك ، عند تناوله بكميات كبيرة يمكن أن يكون له تأثير إزالة المعادن على الجسم ، مما يسهل التخلص من الأيونات في البول.

على عكس ما يحدث في الكائن البشري أو الجسم ، يختلف الوضع مع النباتات. إنه مثالي لسقي النباتات بالماء المقطر لأنه يفتقر إلى الكلور ؛ حيث أن المعادن التي يحتاجونها مأخوذة من الأرض من خلال جذورهم والشعيرات الدموية.

المراجع

1. كل شيء عن فلاتر المياه. (2019). 13 استخدامات مختلفة للماء المقطر. تم الاسترجاع من: all-about-water-filters.com
2. الماء المقطر (2012). ورقة بيانات سلامة المواد. تم الاسترجاع من: ehs.cranesville.com
3. H2OLabs. (2019). جهاز تقطير المياه من معامل H2O. تم الاسترجاع من: www.h2olabs.com
4. ويكيبيديا. (2019). ماء مقطرة. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
5. ماء نقي. (2017). الماء المقطر أو منزوع الأيونات هل هناك فرق؟ ايهما افضل؟ تم الاسترجاع من: aguapuraysana.com