دیونایزر آزمایشگاهی چیست؟

دیونایزر آزمایشگاهی یکی از تجهیزات آزمایشگاهی  دستگاهی متشکل از یک ستون آنیونی و یک ستون کاتیونی است که قادر به تولید آب بدون یون و رسانای الکتریکی 1 میکرو ثانیه است. در ستون کاتیونی تمامی کاتیون ها از جمله کربنات، سولفات، کلرید و سیلیکات حذف می شوند. از دیگر ویژگی های دستگاه دیونیایزر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

 طراحی دیونایزر آزمایشگاهی  بر اساس آنالیز کامل آب

ستون های کاتیونی و آنیونی ساخته شده از فولاد ضدزنگ ضد اسید 316 یا کامپوزیت

· لوله های قابل تعمیر ساخته شده از پلی پروپیلن CVP

· مجهز به دستگاه PH متر آنلاین

· دارای رسانایی سنج الکتریکی و مخازن پلی اتیلن

کاربرد دیونایزر آزمایشگاهی

با توجه به فرآیند تصفیه آب در دیونایزر و خلوص بسیار بالا در خروجی این دستگاه، در نتیجه می توان از آن در مصارف مختلف صنعتی و پزشکی استفاده کرد. از جمله کاربردهای یونیزر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

· آب مقطر

· تولید سرم

· صنعت پزشکی به عنوان مثال دستگاه دیالیز خون

· شستشوی ظروف و تجهیزات آزمایشگاهی

· استفاده در تست های HPLC

· صنایع آبکاری

· کارخانه های رنگ

· شستشوی قطعات و بردهای الکترونیکی

· کارخانه های داروسازی

· کارخانجات بهداشتی و غذایی و کلیه صنایع دارویی

روش کار دیونایزر آزمایشگاهی

اکثریت قریب به اتفاق ناخالصی های محلول در منابع آب مدرن یون هایی مانند کلسیم، سدیم، کلریدها و آهن هستند. با استفاده از سیستم آب دیونیزه شده برای آب آزمایشگاهی، می توان این یون ها را از طریق تکنیکی به نام تبادل یونی حذف کرد.

 یون‌های با بار مثبت (کاتیون‌ها) و یون‌های با بار منفی (آنیون‌ها) به ترتیب با یون‌های هیدروژن (H+) و هیدروکسیل (OH-) مبادله می‌شوند، زیرا رزین میل بیشتری نسبت به سایر یون‌ها دارد. فرآیند تبادل یونی در محل اتصال دانه های رزین رخ می دهد.

 پس از اتمام ظرفیت تبادل، بستر رزین با اسید غلیظ و کاستیک بازسازی می شود که یون های انباشته شده را از طریق جابجایی فیزیکی از بین می برد و یون های هیدروژن یا هیدروکسیل را در جای خود باقی می گذارد.

انواع دیونیزور

چهار شکل اصلی دیونیزه کننده وجود دارد:

1. کارتریج های یکبار مصرف
2. مخازن تعویض قابل حمل
3. واحدهای اتوماتیک
4. واحدهای پیوسته

یک سیستم دو بستر از بسترهای رزین کاتیونی و آنیونی جداگانه استفاده می‌کند، در حالی که دیونیزه‌کننده‌های بستر مخلوط برای آب با خلوص بالا از هر دو رزین در یک ظرف استفاده می‌کنند.

 با کیفیت ترین آب توسط دیونایزرهای مخلوط بستر تولید می شود، در حالی که دیونایزرهای دو بستر ظرفیت بیشتری دارند. دیونایزرهای پیوسته که عمدتاً در آزمایشگاه ها برای پرداخت استفاده می شوند، نیازی به بازسازی ندارند.

با توجه به استفاده از آب خالص و نیاز به حذف کلیه مواد زائد و یون ها و مواد آلی موجود در آن، فرآیند تولید آب خالص با دستگاه دیونایزر آزمایشگاهی  شامل چند مرحله مهم می باشد که عبارتند از:

حذف ذرات جامد و فلزات سنگین در آب

در مرحله اول با عبور آب از فیلترهای کربن فعال و فیلترهای رسوبی، فلزات سنگین و جامدات نامحلول با اندازه بیش از یک میکرون و گازهای محلول در آب حذف می شوند. آب خروجی از این مرحله حاوی یون و نمک است

 بنابراین نمی توان آن را با فیلترهای کربن فعال و فیلترهای رسوب حذف کرد. بنابراین بعد از دستگاه دیونیزور وارد مرحله بعدی می شوند

حذف نمک ها و یون ها با اسمز معکوس

اسمز معکوس که یکی از کاربردی ترین روش ها در تولید آب خالص است، قابلیت حذف یون های تک ظرفیتی و چند ظرفیتی را دارد. علاوه بر این، این روش می تواند ذرات جامد نامحلول باقی مانده از مرحله قبل را که بزرگتر از 0.0001 میکرومتر هستند حذف کند

 آب با فشار یک پمپ الکتریکی از طریق کارتریج های RO عبور می کند و در نهایت تا 95٪ از یون های آب را حذف می کند. خروجی دیونیزور باید عاری از هر گونه یون در آب باشد، بنابراین آب حاصل از این مرحله از کارتریج های رزین فعال شده عبور می کند و در نهایت 5 درصد باقیمانده یون ها حذف می شود.

تصفیه نهایی آب

برای از بین بردن همه میکروارگانیسم‌ها و میکروب‌ها و ویروس‌های موجود در آب، باید پرتوهای فرابنفش به آن ساطع شود. در این مرحله شاخص TOC آب به 5 تا 10ppb می رسد. سپس آبی که از غشای UF عبور می کند و با تصفیه اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون، هر گونه آنزیم باردار و میکروب حذف می شود. آب تولید شده در مرحله آخر از دیونایزر به آب دیونایزر شده معروف است که بیشتر در مصارف پزشکی و آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد.

نکات مهم در مورد تولید آب خالص با دیونایزر

آب دیونیزه تولید شده نسبت به جذب میکروب ها و آلاینده های موجود در محیط و دی اکسید کربن بسیار حساس است. با بازجذب این مواد از خلوص آب تا حد زیادی کاسته شده و کمتر برای مصارف پزشکی استفاده می شود. به همین دلیل است که آب خالص تولید شده توسط این دستگاه باید بلافاصله مورد استفاده قرار گیرد.

علاوه بر این، رزین های دستگاه پس از استفاده طولانی مدت نیاز به شارژ و بازسازی دارند. فرآیند شارژ رزین ها به این صورت است که ستون کاتیونی در اسیدهایی مانند اسید سولفوریک و اسید هیدروکلریک قرار می گیرد. در مقابل، بار رزین ستون آنیونی دیونیزور در هیدروکسید غوطه ور می شود.