A água desmineralizada (água desmineralizada) é uma água de elevada pureza que está praticamente isenta de iões dissolvidos, sais e minerais. É utilizada em numerosas aplicações industriais em que são necessários elevados padrões de pureza. Estas incluem as indústrias química e farmacêutica, a produção de energia, a eletrónica e a produção alimentar. Este artigo analisa em pormenor os princípios técnicos, os métodos de produção, as aplicações e os desafios da água desmineralizada.
Índice
Definição e propriedades da água desionizada
O que é a água desionizada?
A água desionizada é água que foi libertada de quase todos os sais dissolvidos, compostos orgânicos e matéria em suspensão através de processos especiais. Os parâmetros típicos da água desmineralizada são
Leitfähigkeit: < 1 µS/cm (je nach Anwendung sogar < 0,1 µS/cm).
Gesamtgehalt gelöster Feststoffe (TDS): < 0,1 mg/l.
Concentração de iões: Quase sem aniões ou catiões.
Valor do pH: Neutro a ligeiramente ácido (6,5 a 7,0).
Diferenças em relação a outras qualidades de água
Água ultrapura: grau de pureza ainda mais elevado do que a água desmineralizada, especialmente para aplicações na indústria de semicondutores ou em laboratórios médicos.
Água potável: contém sais dissolvidos e minerais em concentrações que não são permitidas para a água desmineralizada.
Água descarbonatada: ainda contém sais como cloretos ou sulfatos, que não ocorrem na água desmineralizada.
Foto: O nosso sistema de osmose inversa ALMA OSMO VE para a produção de água desmineralizada
Produção de água desmineralizada
1. Processo de permuta iónica
Na permuta iónica, a água é passada através de resinas especiais que trocam iões (por exemplo, cálcio, magnésio, cloreto) por iões de hidrogénio e hidróxido. Estes reagem para formar água pura (H₂O).
Permutadores de c atiões: Removem iões com carga positiva, como o cálcio (Ca²⁺) ou o magnésio (Mg²⁺).
Permutador de aniões: Remove iões com carga negativa, como o cloreto (Cl-) ou o sulfato (SO₄²-).
Permutador de iões de leito misto: Combina ambos os processos num só passo.
Foto: O nosso sistema de osmose inversa para o tratamento de águas residuais para reutilização interna (Water-ReUse)
2. osmose inversa (RO)
A osmose inversa é um processo de membrana pressurizada que remove até 99% das substâncias dissolvidas da água. É frequentemente utilizada como uma fase preliminar na produção de água desmineralizada, especialmente quando são necessários requisitos de elevada pureza.
3. electrodeionização (EDI)
O EDI combina permuta iónica e campos eléctricos para produzir continuamente água desionizada. É utilizado após uma fase de RO para reduzir ainda mais a condutividade.
Foto: O nosso sistema de osmose inversa para a produção de água pura, incluindo sistema de amaciamento e electroionização
4. destilação
Na destilação, a água é vaporizada e depois condensada. Este processo remove eficazmente os sais dissolvidos, mas consome muita energia e raramente é utilizado para grandes quantidades de água desmineralizada.
Aplicações da água desmineralizada
1. produção de energia
Nas centrais eléctricas, a água desmineralizada é utilizada como água de alimentação das caldeiras para evitar a formação de depósitos e a corrosão nas caldeiras de vapor. A elevada pureza da água desmineralizada contribui para a eficiência e longevidade dos sistemas.
2. indústria química e farmacêutica
Meio de reação: Muitas reacções químicas requerem água sem impurezas para garantir a qualidade do produto.
Produção de medicamentos: A água desionizada é utilizada para a produção de ingredientes farmacêuticos activos e para sistemas de limpeza.
3. indústria alimentar e de bebidas
Produção de bebidas: A água desmineralizada é utilizada para garantir perfis de sabor consistentes e elevados padrões de qualidade.
Limpeza: A água desionizada não deixa resíduos no equipamento de produção.
4. indústria eletrónica
A água desionizada é indispensável na produção de semicondutores e placas de circuitos impressos. Serve como água de enxaguamento e minimiza o risco de contaminação.
5. aplicações laboratoriais
Na investigação e desenvolvimento, a água desionizada é utilizada como solvente e em processos analíticos, uma vez que as impurezas podem falsear os resultados.
Desafios na prática
1. corrosão
Devido à sua pureza, a água desionizada tem uma elevada solubilidade e pode corroer metais. Por conseguinte, é necessário utilizar materiais resistentes à corrosão, como o aço inoxidável ou o plástico, nas tubagens e nos reservatórios.
2. custos de funcionamento
A produção de água desionizada é intensiva em termos energéticos e químicos, especialmente quando se aplicam requisitos de elevada pureza.
3. incrustação da membrana e esgotamento da resina
As fases de pré-tratamento, como a filtração ou a descarbonização, são essenciais para evitar incrustações e incrustações nos sistemas de osmose inversa e de permuta iónica.
4. regeneração e eliminação
As resinas de permuta iónica têm de ser regeneradas regularmente, o que resulta em soluções de salmoura concentradas. A eliminação ecológica destas águas residuais é um aspeto importante.
Conclusão
A água desmineralizada é um componente indispensável de numerosos processos industriais em que são exigidos elevados padrões de pureza. A seleção da tecnologia certa e o planeamento cuidadoso da instalação de tratamento são cruciais para garantir uma produção estável e económica de água desmineralizada. Os sistemas modernos oferecem soluções inovadoras para minimizar o consumo de energia e reduzir o impacto ambiental.
Para mais informações sobre os nossos produtos, não hesite em contactar-nos a qualquer momento!
