Получение и хранение дистиллированной воды

При проведении химических опытов, разбавлении растворов, приготовления реактивов, мойке посуды, ополаскивания от моющих средств, в лабораторной практике, в не зависимости от специфики лаборатории, в обязательном порядке требуется дистиллированная вода.

Получение дистилированной воды в лабораторном дистилляторе

Зачем нужен дистиллят

Если объемы использования деминерализованной воды незначительны и используется она не часто, можно рассмотреть вариант с регулярными закупками, но чтобы не зависеть от поставщиков, не тратить финансовые ресурсы, имеет смысл приготавливать воду самостоятельно путем перегонки с последующей конденсацией, для чего лучшим прибором является дистиллятор лабораторный, которых на рынке Украины представлен большой ассортимент и основным критерием для выбора опреснительного оборудования является количество (объем) полученной воды.

Этот показатель может исчисляться от 4 до 25 литров, чего достаточно для подавляющего большинства лабораторий.
Что является дистиллированной водой ? В отличие от водопроводной, которая содержит большое количество солей (их состав может значительно варьироваться в зависимости от региона, структуры почвы, промышленного потенциала), органические примеси, взвешенные частицы, дистиллят практически от них свободен. Именно поэтому очищенная в дистилляторе воды может быть использования для проведения точных аналитических исследований в лабораториях.

После получения, воду собирают в стеклянные бутыли, рассчитанные на несколько литров, с соблюдением защитных мероприятий. Необходимо избежать попадання в воду пыли из воздуха, а также имеющихся микробиологических загрязнений, что особенно актуально для медицинских лабораторий. Защита необходима как в процессе наполнения емкостей (когда трубка выхода охладителя помещается в бутылку) и в этом случае уплонителем – барьером от попадання примесей может выступать вата, так и позже, при последующем сберегании, до момента использования в химических экспериментах.

Технические особенности дистилляции

Основным конструктивным элементом дистиллятора явлеятся испаритель, с ТЕНом – нагревателем, куда посредством трубопровода поступает вода из водопровода. Поскольку речь идет о высокой температуре, электрическом нагревательном оборудовании, риске ожогов для персонала лаборатории, повышении давления внутри испарительной камеры, при покупке аквадистиллятора следует в обязательно порядке выбирать опреснительный аппарат с максимальной автоматизацией:

1. Контроль уровня воды в приборе (обычно реализуется с помощью поплавкового датчика).
2. Автоматическая подача воды, когда по мере выпаривания, она автоматически добавляется.
3. Отключение при возникновении аварийной ситуации.

Также следует производить по согласованию с компанией-поставщиком, периодическую чистку камеры от минералов (механическую и с помощью химических средств размягчения), оседающих на стенках, при выходе из строя, производить замену нагревательного элемента и в целом техническое обслуживание и ремонт.

При приобретении дистилляторов, также следует проверять наличие всех соединительных и уплотнительных элементов: фланцев, трубок, переходников, ниппелей, а также уточнять их присутствие на складе у продавца, если потребуется срочная замена. И можно ли эти процедуры провести вручную, силами сотрудников лаборатории.

После нагрева воды до температуры кипения, вверх поднимается пар, который снова конденсируется (уже без солей и других первоначально содержащихся химикатов). Эта вода постепенно сливается в приемник-накопитель. Чтобы сбрасывать повышенное давление, в конденсаторе присутствует специальное отверстие для стравливания избыточного пара.
В зависимости от мощности, подключение дистилляторов к электрической сети, может быть однофазным или трехфазным, что требует подведения соответствующих кабелей, установки электрощитов, аварийных автоматов и т.д.

Очистка дистиллированной воды в лаборатории

Добиться 100% химической чистоты практически невозможно.

Более того, часть солей даже после нагрева воды, попадает в пар, таким образом не позволяя полностью “обнулить” концентрацию минеральных примесей.

Несмотря на высокотемпературную обработку, когда уничтожаются практически все микроорганизмы, все равно, в воде могут оставаться органические примеси, что недопустимо например при приготовлении инъекционных растворов. Для их удаления необходимо произвести вторичную перегонку, при этом добавить марганцевокислый калий и серную кислоту в небольшом количестве (~0,1 г/л). Можно использовать алюмокалиевые квасцы.
Таким образом, удастся полностью убрать все примеси органики. Такой дистиллят называется апирогенным. Чтобы уменьшить содержание солей в дистилированной воде, на выходе из дистиллятора необходимо установить каплеуловительную насадку Кьельдаля.

Двойная дистилляция

Потребуется для получения воды повышенной степени очистки. Требует больших затрат энергии и времени на перегонку. Используется довольно редко, только для отдельных работ в лаборатории.

Вначале производится нагрев водопроводной воды (с помощью газовых горелок или электричества). После испарения, сконденсированная вода охлаждается в холодильнике и поступает через воронку в сборную колбу. Поскольку процесс опреснения в аквадистилляторе двухступенчатый, на каждом из этапов следует принять защитные меры от попадания пылевых частиц из воздуха.

• Чтобы избежать растворения углекислого газа и других летучих продуктов, приемник воды двухступенчатой очистки нужно оснастить поглотительными устройствами, в частности хлоркальциевыми трубками.
• После заполнения колбы, теперь уже нагреву подлежит она и после повторного испарения бидистиллят поступает в накопитель.

Полученную воду необходимо проанализировать по ряду показателей, в т.ч. на общий уровень минерализации (путем выпаривания на предметном стекле – по количеству налета можно судить об оставшихся примесях), PH, электропроводность, биологическую чистоту.

Хранение очищенной воды

При хранении следует пользоваться притертыми стеклянными пробками. Удобно использовать бутыль Вульфа с нижним тубусом и краном.
При длительном хранении, вода может загрязняться веществами, выделяющимися из химического стекла. Речь идет прежде всего о новой посуде, где активно идут процессы выщелачивания. Поэтому рекомендуется воспользоваться для хранения дистиллированной воды старыми емкостями, а основное правило это использовать свежепроизведенную воду.