Какие свойства дистиллированной воды вы знаете
Дистиллированная вода представляет собой химическое соединение, состоящее из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Молекула этого вещества химически обозначается формулой H2O. В результате процесса дистилляции из воды удаляются все примеси и ионы. Особые свойства дистиллированной воды рассматриваются в статье.
Важность воды для человека
В организме человека находится около 65 % воды. Это вещество является более важным для жизни человека, чем пища, поскольку без еды человек может поддерживать свои жизненно важные функции в течение нескольких недель, а без воды жизнь человека заканчивается через несколько дней.
Вода выполняет следующие функции в организме:
- подвод питательных веществ к клеткам и вывод продуктов распада из них;
- помощь в процессе пищеварения, которая заключается в образовании желудочного сока;
- постоянное увлажнение кожи, глаз, рта, носоглотки и суставов;
- регулирование температуры тела и метаболических процессов в организме.
Употребление достаточного количества воды в сутки способствует профилактике следующих состояний:
- диабет;
- гипогликемия;
- артрит;
- сухость кожи;
- ожирение и некоторые другие.
Если человек потеряет 20 % воды своего организма, то наступает немедленная смерть.
Что такое дистиллированная вода, какими физическими свойствами она обладает
Дистиллированная вода представляет собой жидкое вещество, состоящее только из молекул H2O. Получается оно в результате процесса дистилляции, который состоит в разделении жидких компонент в смеси.
Физико-химические свойства дистиллированной воды отличаются от таковых для обычной воды, которую человек пьет ежедневно. Это отличие связано с высокой чистотой дистиллированной воды. Например, если говорить о таком физическом свойстве, как электропроводность, то она является практически нулевой. В дистиллированной воде нет носителей тока, которые в воде обычной представляют собой ионы хлора, кальция, магния и фтора.
Отметим, что сама молекула H2O является электрически нейтральной, поэтому не может участвовать в процессе образования электрического тока. Справедливости ради отметим, что ионное произведение воды, то есть произведение молярных концентраций ионов H+ и OH- составляет 10-14, то есть в одном литре воды существует 10-7 моль атомов каждого из этих ионов. Однако эта концентрация является слишком малой, чтобы создавать практически ощутимый электрический ток.
Следует отметить еще один феномен, который касается такого физического свойства дистиллированной воды, как кипение. Процесс связан с наличием в веществе примесей и различных макроскопических частиц. В случае дистиллированной воды таких частиц нет, поэтому жидкость можно нагреть гораздо выше 100 °C, и она не будет кипеть. Если в такую “перегретую” воду добавить соль или сахар, или же просто начать мешать воду, то она начнет кипеть взрывным образом.
Процесс дистилляции
Этот процесс для очистки воды используется с давних времен. Суть процесса дистилляции методом выпаривания заключается в том, что в герметично закрытом сосуде (дистилляторе) кипит вода, ее пары поднимаются и попадают в специальную емкость, которая называется конденсатором. Здесь вещество снова переходит из газообразной в жидкую фазу в результате охлаждения. Конечным результатом дистилляционного процесса оказывается очищенная от примесей вода в конденсаторе и оставшийся осадок в дистилляторе.
Полученная данным способом жидкость не обладает 100 % чистотой, поскольку в процессе испарения вместе с паром увлекается небольшое количество частиц примеси.
Отметим, что такой метод дистилляции воды будет бесполезен, если в исходной воде присутствуют примеси, которые также при кипении будут переходить в газообразное состояние, например, спирты.
Дистиллированная вода и ее pH
Если говорить о химических свойствах дистиллированной воды, то в первую очередь следует сказать о ее pH. Показатель кислотности pH, или водородный показатель, математически определяется, как отрицательный десятичный логарифм от молярной концентрации катионов водорода. Если значение pH>7, то говорят о щелочной среде, если pH<7, тогда речь идет о кислой среде.
Обычная вода имеет слегка кислую среду, а для дистиллированной же воды pH = 5,8. Причиной такой кислотности чистой воды является то, что в ней растворено большое количество углекислого газа.
Растворяясь в дистиллированной воде, углекислый газ образует карбоновую кислоту по следующей химической реакции: 2H2O + CO2 -> H2O + H2CO3.
В растворе в действительности существуют катион аммония H3O+ и анион гидрокарбоната HCO3-. Процесс насыщения углекислым газом вновь полученной дистиллированной воды, которая имеет pH = 7, происходит за 1-2 часа.
Следует также отметить, что pH ультрачистой воды тяжело измерить, поскольку такое физико-химические свойство дистиллированной воды, как электропроводность, практически равно нулю, что сильно искажает результаты специальных приборов для измерения кислотности – pH-метров.
Бидистиллированная вода
Такая вода получается в результате двойного процесса дистилляции. Такую жидкость часто называют химически чистой. Если результаты измерений чистоты бидистиллированной воды являются неудовлетворительными, то к ней применяют еще раз процесс дистилляции.
Она используется главным образом в качестве растворителя медикаментов для их парентерального введения. Также она применяется для приготовления гипоосмолярных растворов для их внутривенного или внутримышечного введения.
Применение дистиллированной воды
Вода является жизненно важным веществом для человека и для жизни на планете в целом. Ведь она считается универсальным растворителем и используется широко во всех сферах человеческой деятельности. Однако для своего использования вода должна обладать определенным уровнем качества. Процесс дистилляции является одним из способов улучшения качества воды.
Чаще всего дистиллированная вода используется в следующих процессах:
- Непосредственное потребление человеком. Полезные свойства дистиллированной воды заключаются в том, что она не содержит различных вредных примесей в своем составе. В жаркое время года люди пьют эту воду с кубиками льда. Поскольку она не содержит примесей, то температура ее замерзания точно соответствует 0 °C. Отметим, что физико-химические свойства дистиллированной воды после заморозки и последующей ее разморозки сохраняются.
- Химия. Дистиллированную воду используют для работы с различными реактивами в лабораторных условиях.
- Индустрия. Чистая вода используется при производстве охлаждающих напитков, а также в котлах, избегая тем самым образования в них накипи.
- Практически во всех медицинских процессах.
Возможные проблемы при употреблении дистиллированной воды
Дистиллированная вода не содержит примесей, которые присутствуют в обычной воде. Некоторые из этих примесей могут быть полезными, например, анионы фтора, которые специально добавляют в жидкость с целью профилактики кариеса. Поэтому постоянное употребление дистиллированной воды может значительно увеличить риск его образования.
Ионы кальция и магния являются полезными для здоровья человека, поэтому рекомендуется компенсировать их отсутствие в дистиллированной воде употреблением других продуктов питания.
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 1 октября 2019;
проверки требуют 5 правок.
Дистиллиро́ванная вода́ — вода, почти очищенная от растворённых в ней минеральных солей, органических веществ и других примесей путём дистилляции[1]. Согласно российскому ГОСТ 6709-72, массовая концентрация остатка после выпаривания дистиллированной воды должна составлять не более 5 мг/дм3, pH иметь значение в диапазоне 5,4-6,6, удельная электрическая проводимость при 20 °С составлять не более 5·10−4 См/м[2] (соответствует удельному электрическому сопротивлению 2 кОм⋅м).
Характеристики[править | править код]
Дистиллированная вода в РФ нормируется на основании ГОСТ 6709-72 «Вода дистиллированная».
Физические свойства[править | править код]
Удельная электропроводность дистиллированной воды невелика (ГОСТ 6709-72 требует не более 0,5 мСм/м[3]).
В дистиллированной воде растворены газы атмосферы: кислород, азот, аргон, углекислый газ и незначительное количество других. Из-за растворённой углекислоты дистиллированная вода имеет слабокислую среду и её pH составляет 5,4—6,6. Для получения полностью нейтральной воды её кипятят до полного удаления углекислого газа (в течение 30 минут) и хранят в герметичной таре.
Особенности[править | править код]
Будучи очень чистой, в отсутствие посторонних механических включений может быть перегрета выше точки кипения, или переохлаждена ниже точки замерзания без осуществления фазового перехода. Фазовый переход интенсивно происходит при введении механических примесей или взбалтывании.
Использование[править | править код]
Основное применение дистиллированной воды — химические лаборатории, где её используют для приготовления растворов, проведения анализов и ополаскивания химической посуды после мытья
Дистиллированная вода сама по себе пригодна для питья. Всемирная организация здравоохранения в 2011 году отметила, что не имеется достаточно данных для установления нижних (и верхних) пределов жёсткости воды[4]. Однако, поскольку питьевая вода может оказаться важным источником кальция и магния для некоторых категорий населения (у которых другие источники этих минералов ограничены), то при использовании деминерализованной воды в источниках водоснабжения рекомендовано добавлять соли кальция и магния до уровней, наблюдаемых в природной воде в данной местности[4].
Применяют для корректировки плотности электролитов, безопасной эксплуатации аккумуляторов, промывки систем жидкостного охлаждения, разбавления концентратов различных жидкостей и для прочих бытовых нужд. Например, для добавления в паровые утюги (полностью исключают появление накипи), для корректировки температуры замерзания незамерзающей стеклоомывающей жидкости и при цветной фотопечати.
Вода, соответствующая требованиям к дистиллированной воде, может быть получена, кроме дистилляции, также методами ионного обмена, обратного осмоса, комбинацией этих способов, или некоторыми другими.
История[править | править код]
Питьевая вода была дистиллирована из морской воды, по крайней мере, приблизительно с 200 г. н. э., когда процесс был четко описан Александром Афродисийским. Аристотель в своем трактате Метеорология(II.3, 358b16) также говорит о дистилляции воды[5].
Бидистиллированная вода[править | править код]
Бидистиллированная вода — дважды очищенная вода. Получают перегонкой дистиллированной воды в кварцевом аппарате — бидистилляторе. По свойствам близка к химически чистой воде. Из-за высокой степени очистки при хранении и применении нужно предпринимать особые методы предосторожности для исключения возможности загрязнения бидистиллированной воды. Используют при работе с веществами особой чистоты.
Дальнейшая очистка[править | править код]
Для дальнейшей очистки (от летучих органических примесей) бидистиллят облучают гамма-излучением. После облучения для удаления продуктов радиолиза (в первую очередь углекислого газа) воду продувают очищенным аргоном.
См. также[править | править код]
- Деионизированная вода
Примечания[править | править код]
Источник
Дистиллированная вода отличается от обычной питьевой и даже фильтрованной. Благодаря особому способу очищения, она обладает уникальными свойствами.
Физические и химические параметры позволяют использовать дистиллят и как питьевой ресурс, и в качестве технического средства.
Нормы соответствия дистиллята
Полученная методом дистилляции вода, должна соответствовать по своим свойствам, определенным, принятым в РФ нормам.
Только при этом условии, допустимо ее применение для человека и для технических целей.
Для некоторых производств применяются повышенные требования к составу и качеству готового продукта.
Например, в медицине, при производстве пищевой и косметической продукции. При использовании в этих областях, очищенная вода может проходить дополнительную процедуру обеззараживания ультрафиолетом.
ГОСТ 6709-72
Требования к качеству дистиллята отражено в межгосударственном стандарте ГОСТ 6709-72. В соответствии с документом, свойства итогового продукта должны отвечать следующим критериям по физическим и химическим показателям:
| Наименование показателя (не более указанного значения) | Норма (мг/дм) |
| 1. Остаток после выпаривания | 5 |
| 2. Аммиак и аммонийные соли (NH) | 0,02 |
| 3. Нитраты (NО) | 0,2 |
| 4. Сульфаты (SО) | 0,5 |
| 5. Хлориды (Сl) | 0,02 |
| 6. Алюминий (Аl) | 0,05 |
| 7. Железо (Fе) | 0,05 |
| 8. Кальций (Са) | 0,8 |
| 9. Медь (Сu) | 0,02 |
| 10. Свинец (Рb) | 0,05 |
| 11. Цинк (Zn) | 0,2 |
| 12. Вещества восстанавливающие KМnO (O) | 0,08 |
Согласно нормативно-правовому акту, для достижения требуемых стандартов должны соблюдаться правила приемки, которые отражены в ГОСТ-3885. Готовый продукт должен храниться в герметически закрытых емкостях, которые способны обеспечить стабильное качество продукта.
Полная информация о составе дистиллированной воды согласно ГОСТу здесь.
ТУ 2389-041-72427804-2011
ТУ 2389-041-72427804-2011 определяет свойства дистиллированной воды для применения в кислотных аккумуляторах, при разведении антифриза, в бытовых приборах и других целях, предусмотренных документом.
В соответствии с ТУ, очищенный состав должен обладать следующими свойствами:
- Прозрачный.
- Бесцветный.
- Без запаха.
- Молекулярная масса H2O – 18,01.
- Ph- 5,4-6,6.
- Удельная электропроводимость при t=20˚С, См/м – не более 5*10-4.
- Физико-химические свойства соответствуют ГОСТ 6709-72.
Документом прописаны требования к таре для разлива дистиллята, она должна быть:
- Из фторопласта или полиэтилена.
- Обеспечивать сохранность качества готового продукта.
- Прочной.
- Сухой.
- Чистой.
- Не иметь посторонних запахов.
- Не пропускать пропускание влаги.
Что такое физические характеристики дистиллированной воды?
К физическим свойствам дистиллята относятся:
- Температура (в том числе кипения и замерзания).
- Плотность.
- Вязкость.
- Диэлектрическая проницаемость.
- Твердость.
- Пластичность.
Данный продукт не отличается от обычной воды по характеристикам, то есть не имеет вкуса, цвета и запаха.
Физические характеристики дистиллята
Физические свойства дистиллята отличаются от аналогичных параметров обычной воды. Это связано, прежде всего, с высокой чистотой вещества.
Плотность
Максимальная плотность состава достигается при температурах 3,8-4,2°C. При повышении температуры более 4 °C, значение данного показателя снижается. То есть удельная масса вещества при нормальных условиях значительно ниже плотности при высоких температурах:
| t, °C | p, г/мл |
| 0,9998 | |
| 0,1 | 0,9998 |
| 2 | 0,9999 |
| 4 | 1 |
| 10 | 0,9997 |
| 20 | 0,9982 |
| 30 | 0,9957 |
| 50 | 0,988 |
| 100 | 0,9584 |
| 150 | 0,9168 |
| 200 | 0,8647 |
| 300 | 0,7122 |
| 350 | 0,5745 |
| 374,12 | 0,3178 |
Температура кипения и замерзания
Одним из феноменов дистиллята считается проявление такого свойства, как кипение и замерзание.
Уникальность заключается в том, что благодаря отсутствию примесей в составе, при нагреве до 100°C она не будет кипеть.
Но если в таком состоянии в воду добавить, например, сахар, она тут же забурлит.
То же самое происходит и при замерзании – возможно переохлаждение ниже точки образования льда (0°C), до минус 10°C. При этом вода не переходит в твердое состояние.
Переход из обычного состояния в замерзшее или кипящее, возможен двумя путями:
- При добавлении примесей.
- При взбалтывании.
Если в охлажденную до 0°C воду бросить кубик льда, она тут же затвердеет.
Сопротивление
Одними из параметров, определяющим степень качества дистиллята, служат электрическая проводимость и сопротивление (R). Чем чище состав, тем меньше проводимость и выше сопротивление. По нормам показатель R должен быть не менее 200 кОМ*см.
Жесткость
Степень жесткости воды определяется содержанием в ней растворенных солей, в том числе кальция и магния.
Соответственно при высоком удельном весе элементов вода жесткая, при незначительном – мягкая.
Дистиллированная вода обладает значением показателя, соответствующему мягкому составу – до 2 мг-экв./л. Благодаря этому свойству ее используют в лечебных и профилактических целях.
PPM
Показатель PPM характеризует качество воды с точки зрения содержания частиц солей на миллион молекул воды, то есть 1 мг частиц на 1 л вещества. Не рекомендована к употреблению вода с PPM=1000.
Дистиллят является идеальным питьевым ресурсом с этой точки зрения, содержание солей и микроэлементов может быть от 0 до 5 мг/л.
Коэффициент преломления
Показатель преломления (n) отражает изменение направления светового луча при переходе из одной среды в другую. В нашем случае это значение рассматривается относительно пограничного состояния с воздухом, n=1,333.
Электропроводность
Способность вещества проводить электрический ток называется электропроводностью.
Значение показателя определяется содержанием в составе очищенной воды растворенных веществ (неорганических и органических) и температуры.
Очищенная вода является диэлектриком, проводимость тока очень низкая. Согласно ГОСТу данный показатель дистиллята не должен быть более 5*104 см/м при t=20°C.
О проводимости электрического тока еще больше информации в этой статье.
Микробиологические показатели
Микробиологический показатель отражает содержание в составе дистиллята бактерий. Благодаря этому коэффициенту можно определить степень безопасности потребления воды для населения. В соответствии с нормативными актами, дистиллированный напиток должен приравниваться по содержанию бактерий к воде питьевой.
То есть на 1 мл должно присутствовать не более 100 микроорганизмов, при том, что в составе не должны содержаться бактерии:
- Еntегоbасtеriасеае.
- Р.аегuginosa.
- аuгеus.
Для соблюдения требуемого уровня значения, должны выполняться установленные ГОСТом правила очищения, хранения, контроля качества и транспортировки дистиллята.
Уровень PH
Согласно законодательному акту, устанавливающему требования к качеству дистиллированной воды, уровень PH может быть в пределах 5,4-6,6.
Такой показатель кислотности вызван содержанием в составе дистиллята растворенного углекислого газа.
При таком значении вода является слабокислой. Для получения щелочного или ионизированного состава достаточно удалить CO2 кипячением на протяжении 30 минут.
Подробную статью об уровне ph читайте здесь.
Сферы применения
Характеристики, отличающие дистиллят от обычной воды, позволяют применять его в различных сферах производства и жизнедеятельности человека.
Она может использоваться для:
- пополнения водного баланса,
- как техническое средство,
- в быту,
- в промышленности и др.
В быту
Применение очищенного состава в домашних условиях достаточно разнообразно и очень полезно:
-
Мягкая вода при нагреве не образует накипи. Это свойство обеспечивает долговечность электроприборов, использование которых предполагает применение воды:- Пароочистители.
- Утюги.
- Увлажнители воздуха.
- Системы кондиционирования.
- Парогенераторы.
- Моющие пылесосы.
- Еще один вариант применения в быту – для аквариумов. Но при условии растворения в ней специального по составу наполнителя, который подойдет обитателям водного царства.
- Флористы утверждают, что применение дистиллированной воды полезно для цветов, так как она не содержит вредных микроорганизмов и бактерий. Но чтобы восполнить недостаток минеральных веществ, необходима тщательная подкормка зеленых домашних любимцев.
- Каждая хозяйка сталкивается с проблемой – мытье стекол без разводов. Дистиллят – прекрасный способ очищения поверхностей и удаления жировых следов.
- Можно использовать для очистки контактных линз.
В медицине и фармацевтике
Особенно широкое применение дистиллята приходится на фармакологию. Это объясняется тем, что свойства очищенной воды способствуют растворению множества лекарственных препаратов.
В медицине очищенный состав используют как техническое средство:
-
Лабораторные и измерительные приборы, требующие точности, после эксплуатации погружаются в очищенный состав воды по инструкции, для продления срока службы и сохранения достоверности измерений. - При калибровке медоборудования нельзя применять обычную воду, она может отразиться на степени погрешности показателей. Поэтому используется очищенное средство.
- Для предотвращения развития инфекций при обработке перевязочного материала.
- Требуется для приготовления физрастворов и водных растворов антибиотиков.
- Применяется для растворения гормонов и алкалоидов.
- Очищенная вода способствует усилению гидролиза активных веществ.
- Для ухода за оптикой.
В лечебно-профилактических целях очищенный состав применяется по рекомендации врача и под строгим наблюдением реакции организма на проводимые мероприятия:
- Для лечения заболеваний ЖКТ.
- Для выведения из организма шлаков, токсинов, песка и др. вредных веществ.
- Для нормализации работы печени и выделительной системы.
- При различного рода отравлениях (пищевых, алкогольных, наркотических).
- Для восстановления обменных процессов в организме, метаболизма.
Для автомобилей
В технических целях дистиллированная вода применяется для автомобилей. Это связано с такими ее свойствами, как чистота, низкая температура замерзания, мягкость.
Основные способы применения:
-
Для аккумуляторов. Примеси в обычной воде влияют на протекание электрохимических реакций. Поэтому для разбавления серной кислоты в приборе подходит дистиллятор. Он позволяет продлить срок службы агрегата. - Очищенным составом разбавляют концентрированный антифриз.
- Дистиллят входит в состав стеклоомывателей.
- Автокосметика, средства для обслуживания ТС, содержат в составе очищенную воду.
Заключение
Благодаря отличительным свойствам дистиллированной воды от обычной, ее применение широко распространено в различных сферах.
Очищенный состав обладает такими качествами, как отсутствие :
- примесей,
- бактерий,
- микроорганизмов.
Это делает его идеальным по показаниям ppm и микробиологическим свойствам. Уникальность при кипении и замерзании, вызванная отсутствием осадка, позволяет применять состав в промышленности, медицине, обслуживании автомобилей.
Источник