Бидистиллированная вода: что это такое и где применяется

Бидистиллированная вода — это вода, прошедшая два последовательных цикла дистилляции. Сначала исходную воду испаряют и конденсируют, получая обычный дистиллят. Затем полученную воду повторно направляют в дистиллятор и еще раз разделяют на пар и конденсат.

Ответственный за направление

Ренат Мунирович

Телефон +7 499 490-29-30 доб. 605

E-mail help@domiato.ru

Повторная дистилляция позволяет дополнительно снизить содержание минеральных солей, металлов, механических частиц и части других примесей, которые могли сохраниться после первой ступени или попасть в воду из оборудования. Бидистиллят применяется преимущественно в лабораторных, медицинских и промышленных процессах, где обычной питьевой или однократно дистиллированной воды недостаточно.

При этом название «бидистиллированная вода» само по себе не гарантирует определенную степень чистоты. Фактическое качество зависит от состава исходной воды, конструкции дистиллятора, материалов оборудования, условий хранения и лабораторного контроля готового продукта.

Что означает слово «бидистиллированная»

Приставка «би» в данном случае указывает на двукратное проведение процесса. Бидистиллированную воду также называют дважды дистиллированной или водой двойной дистилляции.

Пример нашего монтажа системы водоподготовки

Технологический процесс состоит из двух основных стадий:

1. исходная вода испаряется, а образовавшийся пар конденсируется;
2. полученный дистиллят повторно испаряется и конденсируется в отдельную чистую емкость.

На каждой ступени основная часть нелетучих загрязнений остается в испарительной камере. За счет повторной обработки снижается вероятность попадания остаточных минеральных веществ в готовую воду.

Фильтр умягчения (0844/CBH)

Производительность: 1

Габариты: 100 х 50 х 150

Клапан: Clack (США )

Засыпка: Hydrolite (Китай )

Корпус: 0844

36 700 ₽

Заказать

Обезжелезивания и умягчение (0844/CEH)

Производительность: 0,6

Габариты: 160 х 60 х 160

Клапан: Clack (США ).

Компрессор: AP-2 / LP-12 (США )

Засыпка: Ecoferox (Россия ) и Hydrolite (Китай )

Корпус: 0844

89 900 ₽

Заказать

Угольный фильтр (1054/EB)

Производительность: 1

Габариты: 50 х 50 х 150

Клапан: Runxin (Китай )

Засыпка: EcoFerox (Россия )

Корпус: 1054

35 500 ₽

Заказать

Как получают бидистиллированную воду

Для производства бидистиллята могут использоваться два последовательно соединенных дистиллятора или одна установка, в которой вода проходит две ступени испарения и конденсации.

Процесс включает несколько этапов:

Сервисные работы

Техническое обслуживание

Комплекс работ, направленных на поддержание эффективности и надёжности системы очистки воды. В перечень входит экспресс-анализ воды, диагностика оборудования, чистка фильтров и управляющих клапанов, проверка работы компрессора и УФ-обеззараживателя, а также замена компонентов согласно регламенту.

Цена: от 6 500 ₽

Заказать

• предварительную подготовку исходной воды;
• нагрев воды в первой испарительной камере;
• отделение пара от концентрированного остатка;
• охлаждение и сбор первого дистиллята;
• подачу первого дистиллята на вторую ступень;
• повторное испарение;
• вторичную конденсацию;
• сбор бидистиллированной воды в чистую закрытую емкость.

Для уменьшения нагрузки на дистилляторы исходную воду часто предварительно очищают от механических загрязнений, железа, жесткости, хлора и органических веществ. На объектах с высокой минерализацией перед дистилляцией может устанавливаться фильтр обратного осмоса.

Такая предварительная подготовка уменьшает образование накипи, снижает расход энергии и увеличивает интервалы между очистками испарительных камер.

Пример сервисного обслуживания системы водоподготовки

Зачем нужна повторная дистилляция

После первой дистилляции содержание солей в воде существенно уменьшается, однако некоторое количество примесей может сохраниться.

Причинами могут быть:

• перенос мельчайших капель исходной воды вместе с паром;
• переход летучих соединений в конденсат;
• растворение веществ из трубок и конденсатора;
• загрязнение приемной емкости;
• неполное разделение пара и жидкости;
• недостаточно стабильный режим работы оборудования.

Вторая дистилляция повторно отделяет воду от нелетучих веществ и позволяет получить продукт с более низкой электропроводностью и минерализацией.

Чем бидистиллированная вода отличается от дистиллированной

Основное отличие заключается в количестве циклов очистки. Обычная дистиллированная вода проходит один цикл испарения и конденсации, а бидистиллированная — два.

Бидистиллят не обязательно подходит для всех задач лучше обычного дистиллята. Если технологический процесс не требует настолько низкой минерализации, повторная дистилляция только увеличивает энергозатраты и стоимость подготовки воды.

Чем бидистиллят отличается от деминерализованной воды

Деминерализованная вода — более широкое понятие. Так называют воду, из которой удалена основная часть растворенных минеральных соединений.

Деминерализацию можно выполнять с помощью:

• обратного осмоса;
• ионного обмена;
• электродиализа;
• электродеионизации;
• дистилляции;
• сочетания нескольких технологий.

Бидистиллированная вода является одним из видов глубоко деминерализованной воды, полученным именно двукратной дистилляцией.

Современная мембранная установка с ионообменной или электродеионизационной доочисткой способна обеспечивать качество воды не хуже, а по отдельным показателям и выше, чем двойная дистилляция.

Чем бидистиллированная вода отличается от деионизированной

Бидистиллированную воду получают за счет испарения и конденсации. Деионизированную воду получают удалением положительно и отрицательно заряженных ионов.

Для деионизации применяются:

• катионообменные смолы;
• анионообменные смолы;
• фильтры смешанного действия;
• электродеионизационные установки.

Ионный обмен эффективно удаляет заряженные примеси, но не всегда задерживает незаряженные органические вещества и микроорганизмы. Дистилляция хорошо отделяет воду от нелетучих веществ, но отдельные летучие соединения могут переходить в пар.

Поэтому при высоких требованиях методы нередко объединяют. Например, воду сначала очищают мембранами, затем деионизируют и дополнительно обеззараживают.

Основные свойства бидистиллированной воды

При правильном производстве бидистиллят характеризуется:

• очень низким содержанием растворенных минеральных солей;
• практически нулевой жесткостью;
• низкой электропроводностью;
• отсутствием выраженного вкуса;
• минимальной склонностью к образованию накипи;
• небольшим количеством нелетучих загрязнений;
• высокой чувствительностью к повторному загрязнению.

После контакта с воздухом вода начинает поглощать углекислый газ. Из-за этого изменяется ее кислотность и повышается электропроводность.

При контакте с трубами, емкостями и измерительными приборами бидистиллят также может растворять незначительное количество веществ из материалов оборудования.

Является ли бидистиллированная вода абсолютно чистой

Абсолютно чистой воды в обычных условиях практически не существует. Даже после двойной дистилляции в готовом продукте могут присутствовать следовые количества примесей.

Возможные остаточные загрязнения:

• летучие органические соединения;
• аммиак;
• углекислый газ;
• растворенный кислород;
• следовые количества металлов;
• примеси из материала оборудования;
• микроорганизмы, попавшие после конденсации.

Поэтому качество бидистиллированной воды определяют не по названию, а по результатам измерений и лабораторного контроля.

Какие показатели контролируют

Перечень контролируемых показателей зависит от назначения воды.

Наиболее часто определяют:

• электропроводность;
• удельное электрическое сопротивление;
• сухой остаток;
• водородный показатель;
• содержание кремния;
• концентрацию отдельных металлов;
• общее содержание органического углерода;
• микробиологические показатели;
• содержание пирогенных веществ;
• количество механических частиц.

Для обычных технических процессов достаточно контроля электропроводности и сухого остатка. Для фармацевтики, микроэлектроники и точных лабораторных исследований перечень показателей значительно шире.

Почему низкая электропроводность не подтверждает полную чистоту

Электропроводность характеризует главным образом количество растворенных ионов. Чем меньше в воде солей, тем хуже она проводит электрический ток.

Однако измерение электропроводности не показывает:

• наличие бактерий;
• наличие вирусов;
• содержание незаряженной органики;
• присутствие растворенных газов;
• количество мельчайших частиц;
• содержание пирогенных веществ.

Поэтому вода с очень низкой электропроводностью может не соответствовать требованиям конкретного технологического процесса.

Где применяется бидистиллированная вода

Бидистиллированная вода используется в процессах, где даже небольшое количество солей или других примесей может повлиять на результат анализа, качество продукции или работу оборудования.

Основные области применения:

• химические лаборатории;
• аналитические исследования;
• медицина;
• фармацевтическое производство;
• биотехнологии;
• микробиология;
• электронная промышленность;
• гальванические производства;
• производство реактивов;
• приготовление точных растворов;
• обслуживание измерительного оборудования;
• исследовательские учреждения.

Применение в химических лабораториях

В лабораториях бидистиллят применяется для приготовления растворов, разбавления реактивов и промывки посуды.

Даже небольшое количество посторонних ионов способно:

• изменить скорость химической реакции;
• вызвать выпадение осадка;
• повлиять на кислотность раствора;
• исказить результаты титрования;
• создать фон при инструментальном анализе;
• снизить воспроизводимость измерений.

Особенно важна чистота воды при определении следовых концентраций веществ, когда содержание анализируемого компонента сопоставимо с количеством примесей в воде.

Приготовление лабораторных растворов

Бидистиллированная вода может использоваться для приготовления:

• стандартных растворов;
• буферных составов;
• растворов кислот и щелочей;
• реактивов для титрования;
• калибровочных смесей;
• питательных сред;
• растворов для промывки измерительных ячеек.

При этом требования необходимо определять для каждого метода отдельно. В некоторых исследованиях бидистиллята достаточно, а в других требуется вода после дополнительной деионизации и удаления органических веществ.

Применение в аналитической химии

При спектрометрических, хроматографических и электрохимических исследованиях примеси в воде могут создавать дополнительный сигнал и искажать результаты.

Бидистиллят может применяться:

• для приготовления подвижных фаз;
• для промывки измерительных систем;
• для разбавления образцов;
• для приготовления контрольных растворов;
• для очистки лабораторной посуды.

Для особо чувствительных приборов одной двойной дистилляции может быть недостаточно. Тогда используют воду высокой чистоты, подготовленную многоступенчатой мембранной, ионообменной и сорбционной очисткой.

Применение в медицине

В медицинских учреждениях бидистиллированная вода может использоваться для технического обслуживания оборудования, промывки отдельных приборов, приготовления некоторых вспомогательных растворов и работы лабораторий.

При этом бидистиллированная вода не равнозначна стерильной воде или воде для инъекций.

Вода для медицинского применения может дополнительно нормироваться по:

• стерильности;
• бактериальным эндотоксинам;
• органическим веществам;
• электропроводности;
• содержанию отдельных ионов;
• условиям хранения и распределения.

Самостоятельно использовать бидистиллят для инъекций, ингаляций, промывания ран или приготовления лекарственных средств нельзя.

Применение в фармацевтическом производстве

В фармацевтической промышленности вода является сырьем и вспомогательным веществом. Она используется для мойки оборудования, приготовления растворов и производства лекарственных препаратов.

Бидистилляция может применяться как одна из стадий подготовки, однако готовая вода должна соответствовать конкретной нормативной категории.

В современной фармацевтике также широко используются:

• обратный осмос;
• электродеионизация;
• ультрафильтрация;
• ультрафиолетовое обеззараживание;
• многоступенчатая дистилляция;
• горячая циркуляция воды.

Состав системы очистки воды определяется требованиями к готовому продукту, производительности и микробиологической безопасности.

Применение в микробиологии и биотехнологии

В микробиологических лабораториях вода применяется для приготовления питательных сред, растворов и промывки посуды.

Минеральные и органические примеси могут:

• влиять на рост микроорганизмов;
• изменять состав питательной среды;
• нарушать кислотность;
• снижать воспроизводимость исследований;
• вступать в реакцию с компонентами среды.

Однако бидистилляция не гарантирует стерильность готовой воды. После получения бидистиллят может дополнительно проходить стерилизующую фильтрацию, обработку в автоклаве или ультрафиолетовое обеззараживание.

Применение в электронной промышленности

В электронике вода используется для промывки печатных плат, электронных компонентов и точных деталей.

Обычная вода после высыхания оставляет соли, которые могут:

• создавать токи утечки;
• вызывать коррозию;
• образовывать пятна;
• нарушать электрические свойства поверхности;
• снижать надежность готового изделия.

Бидистиллированная вода может использоваться при производстве и ремонте несложных электронных устройств. Для изготовления полупроводников и микросхем обычно требуется вода особо высокой чистоты, получаемая более сложной многоступенчатой обработкой.

Применение в гальванике

В гальваническом производстве вода применяется для приготовления электролитов и промывки изделий между технологическими операциями.

Посторонние соли способны:

• изменять состав гальванической ванны;
• ухудшать сцепление покрытия;
• вызывать пятна и разводы;
• влиять на равномерность осаждения металла;
• загрязнять рабочие растворы.

Бидистиллят может применяться при приготовлении небольших объемов особо чувствительных растворов. Для крупных предприятий обычно экономически выгоднее использовать обратный осмос, ионный обмен или электродеионизацию.

Применение при производстве химических реактивов

При изготовлении реактивов важно исключить неконтролируемое поступление посторонних ионов. Даже небольшое количество примесей может изменить концентрацию, срок хранения или химическое поведение готового продукта.

Бидистиллированная вода используется для:

• растворения исходных веществ;
• доведения растворов до требуемой концентрации;
• приготовления эталонных смесей;
• промывки производственных емкостей;
• получения реактивов лабораторной чистоты.

Применение в аккумуляторах

Для долива в обслуживаемые аккумуляторы требуется вода с очень низким содержанием минеральных примесей.

Бидистиллированная вода теоретически подходит для этой задачи, если ее показатели соответствуют требованиям производителя аккумулятора.

Однако в большинстве бытовых случаев достаточно качественной дистиллированной или деминерализованной воды технического назначения. Использование более дорогого бидистиллята обычно не дает заметного преимущества.

Применение в паровом и теплообменном оборудовании

Низкое содержание солей уменьшает вероятность образования накипи на нагревательных поверхностях.

Однако бидистиллят редко используется для постоянного питания крупных котельных, поскольку его производство требует значительного количества энергии.

Для промышленных котлов обычно применяются:

• умягчение;
• обратный осмос;
• ионообменное обессоливание;
• дегазация;
• дозирование корректирующих реагентов.

Бидистиллированная вода может быть востребована в небольших исследовательских паровых установках или в оборудовании, для которого требуется минимальное содержание солей.

Можно ли пить бидистиллированную воду

Качественная бидистиллированная вода сама по себе не является ядовитой. Разовое употребление небольшого количества обычно не представляет опасности для здорового человека.

Однако бидистиллят не предназначен для постоянного питьевого водоснабжения. Он практически не содержит минеральных солей и часто производится для лабораторных или технических целей без контроля по полному перечню питьевых показателей.

Особенно важно учитывать, что низкая электропроводность не подтверждает отсутствие:

• микроорганизмов;
• летучих органических веществ;
• примесей из оборудования;
• загрязнений из упаковки;
• веществ, попавших при хранении.

Для регулярного употребления необходима вода, которая специально произведена как питьевая и соответствует химическим и микробиологическим требованиям.

Подходит ли бидистиллят для приготовления лекарств

Самостоятельно использовать бидистиллированную воду для приготовления лекарственных средств нельзя.

Даже двукратная дистилляция не гарантирует:

• стерильность;
• отсутствие эндотоксинов;
• необходимую кислотность;
• соответствие фармакопейным требованиям;
• безопасность упаковки;
• правильные условия хранения.

Для приготовления лекарственных препаратов должна использоваться вода соответствующей нормативной категории, полученная и хранящаяся в контролируемых условиях.

Нужна ли предварительная очистка воды перед бидистилляцией

Предварительная очистка не всегда обязательна, но значительно улучшает эксплуатацию оборудования.

Перед дистиллятором желательно удалить:

• механическую взвесь;
• железо и марганец;
• избыточную жесткость;
• свободный хлор;
• органические загрязнения;
• нефтепродукты;
• сероводород.

Для правильного проектирования установки сначала проводится анализ воды из скважины, водопровода или другого источника. Исследование позволяет оценить минерализацию, жесткость и содержание загрязнений, способных переходить в пар или образовывать отложения.

Предварительная водоподготовка уменьшает образование накипи и снижает вероятность переноса нежелательных веществ в готовый бидистиллят.

Почему дистиллятор покрывается накипью

Во время кипения вода испаряется, а растворенные соли остаются в рабочей камере. Их концентрация постепенно увеличивается.

При нагревании соединения кальция и магния образуют твердые отложения на поверхности нагревательных элементов.

Накипь приводит к следующим последствиям:

• ухудшению теплопередачи;
• увеличению расхода электроэнергии;
• перегреву нагревателей;
• снижению производительности;
• сокращению срока службы оборудования;
• ухудшению качества дистиллята.

Испарительные камеры необходимо регулярно очищать в соответствии с инструкцией производителя.

Как хранить бидистиллированную воду

После производства вода высокой чистоты быстро поглощает вещества из окружающей среды. Неправильное хранение может свести к минимуму преимущества повторной дистилляции.

Бидистиллят рекомендуется хранить:

• в герметично закрытой емкости;
• в таре из химически стойкого материала;
• вдали от прямых солнечных лучей;
• вдали от растворителей и летучих веществ;
• при стабильной температуре;
• в течение минимально необходимого срока.

Емкость должна быть предварительно очищена и соответствовать требованиям конкретного технологического процесса.

Почему стеклянная емкость не всегда гарантирует чистоту

Лабораторное стекло считается химически устойчивым, но при длительном контакте с водой высокой чистоты из него могут переходить следовые количества отдельных элементов.

Также загрязнение может произойти из-за:

• плохо вымытой посуды;
• остатков моющих средств;
• пыли;
• нечистой пробки;
• частого открывания емкости;
• переливания воды через загрязненную воронку.

Материал тары выбирается с учетом контролируемых показателей. Для анализа следовых количеств металлов могут использоваться специальные полимерные емкости.

Почему бидистиллят нельзя долго хранить открытым

При контакте с воздухом вода поглощает углекислый газ. Он растворяется и частично превращается в угольную кислоту.

В результате:

• изменяется водородный показатель;
• повышается электропроводность;
• увеличивается концентрация ионов;
• ухудшается воспроизводимость лабораторных измерений.

Одновременно в открытую емкость могут попадать пыль и микроорганизмы. Поэтому бидистиллированную воду желательно использовать вскоре после получения.

Можно ли проверить бидистиллят бытовым измерителем

Бытовой измеритель солесодержания может показать, что в воде мало растворенных ионов. Однако его точности обычно недостаточно для контроля воды высокой чистоты.

На результат измерения влияют:

• температура воды;
• чистота датчика;
• предел измерения прибора;
• поглощение углекислого газа;
• остатки предыдущего образца;
• погрешность пересчета электропроводности в солесодержание.

Для лабораторного контроля применяются поверенные кондуктометры и специальные датчики, рассчитанные на низкую электропроводность.

Что лучше: бидистилляция или обратный осмос

Однозначного ответа нет. Технологии отличаются принципом работы, стоимостью и областью применения.

Для небольших лабораторных объемов бидистиллятор может быть удобным решением. При необходимости постоянно получать сотни литров или кубические метры воды чаще используются мембранные и ионообменные технологии.

Преимущества бидистиллированной воды

• очень низкое содержание минеральных солей;
• практически полное отсутствие жесткости;
• минимальное образование накипи в оборудовании потребителя;
• возможность приготовления точных лабораторных растворов;
• дополнительное удаление примесей после первой дистилляции;
• отсутствие необходимости в химической регенерации смол;
• понятный и хорошо изученный способ получения.

Недостатки бидистилляции

• высокий расход электрической или тепловой энергии;
• сравнительно низкая производительность;
• образование накипи в испарительных камерах;
• необходимость регулярной очистки оборудования;
• возможный переход летучих веществ;
• риск повторного загрязнения после конденсации;
• повышенные требования к емкостям и хранению;
• более высокая стоимость по сравнению с однократной дистилляцией.

Когда применение бидистиллята оправдано

Использование бидистиллированной воды оправдано, если:

• технологический процесс чувствителен к следовым количествам солей;
• обычный дистиллят не обеспечивает требуемую электропроводность;
• необходимо повысить воспроизводимость лабораторного анализа;
• объем потребления относительно небольшой;
• применение реагентов для ионного обмена нежелательно;
• методика прямо предусматривает использование дважды дистиллированной воды.

Если вода требуется в больших объемах, следует сравнить стоимость бидистилляции с мембранной и ионообменной очисткой. Во многих случаях многоступенчатая система очистки воды оказывается экономичнее по расходу энергии и производительности.

Когда двойная дистилляция не требуется

Использовать бидистиллят нецелесообразно, если процесс допускает применение обычной питьевой, умягченной, дистиллированной или обратноосмотической воды.

Например, двойная дистилляция обычно избыточна:

• для бытовых утюгов;
• для большинства увлажнителей;
• для долива в обычные аккумуляторы;
• для мытья поверхностей;
• для большинства отопительных систем;
• для приготовления пищи;
• для стандартных технических промывок.

Качество воды должно соответствовать задаче. Чрезмерно глубокая очистка увеличивает расходы, но не всегда дает практическое преимущество.

Как выбрать оборудование для получения бидистиллята

При выборе необходимо учитывать:

• состав исходной воды;
• необходимую часовую производительность;
• суточное потребление;
• допустимую электропроводность;
• требования к органическим и микробиологическим примесям;
• материал испарителя и конденсатора;
• расход электрической энергии;
• способ охлаждения;
• периодичность удаления накипи;
• материал накопительной емкости;
• необходимость автоматического контроля.

Если исходная вода содержит много железа, солей жесткости или органических веществ, перед бидистиллятором требуется предварительная фильтрация. Правильно подобранная подготовка снижает эксплуатационные расходы и помогает стабилизировать качество готовой воды.

Бидистиллированная вода — это вода, прошедшая два последовательных цикла испарения и конденсации. По сравнению с обычным дистиллятом она, как правило, содержит меньше остаточных минеральных солей и имеет более низкую электропроводность.

Бидистиллят применяется в химических и аналитических лабораториях, фармацевтическом производстве, медицине, микробиологии, электронике, гальванике и при изготовлении точных растворов. Особенно востребован он там, где даже небольшое количество посторонних ионов может повлиять на результат.

При этом двойная дистилляция не гарантирует стерильность и абсолютное отсутствие всех загрязнений. Летучие соединения могут переходить в конденсат, а готовая вода способна повторно загрязняться при хранении. Поэтому требования к бидистилляту должны устанавливаться по конкретным показателям, а не только по способу его получения.

Похожие статьи