Мій фільтр

Очищення води заморожуванням

Час читання: 0 хв.
Очищення води заморожуванням

Існує думка, якщо заморозити, а потім розморозити воду, вона стане чистою. Ми вже писали про те, як і чому замерзає вода . Тепер поговоримо про те, що відбувається з речовинами розчиненими в ній. Чи можна вважати талу воду чистою?

Чи можна очистити воду заморожуванням?

Якщо покласти ємність з водою в морозильну камеру, то через якийсь час утворюється зовнішня льодова оболонка, що в міру замерзання буде товстішати, зменшуючи при цьому внутрішній об'єм води.

Більшість відомих методів базуються на тому, що під час замерзання розчинені речовини концентруються в центральній частині рідини. Тобто, якщо припинити охолодження ємності та вилити внутрішній об'єм води, отримана тала вода буде чистою. Дійсно, всередині концентрується умовний розсіл, тобто речовини розчинені у воді. Це зумовлено тим, що утворилася гексагональна кристалічна структура льоду, що "виштовхує" іони інших сполук. Цей метод називають методом Лабзи на честь його автора.

Візуально чистоту льоду можна визначити за його прозорістю. Якщо лід не містить мутних вкраплень або частинок схожих на сніг, ви маєте шанс отримати практично дистильовану воду. Що стосується мутного льоду або снігу, то отримана в результаті розморожування вода буде менш чистою, оскільки ці ознаки говорять про утворення комірок з розсолом в структурі льоду.

Велику роль в чистоті льоду грає швидкість заморозки. Чим повільніше відбувається цей процес, тим чистішим буде лід. Швидкість залежить від температури, тобто краще заморожувати воду при -2, ніж при -20 ℃. Наприклад, морський лід хоч і має меншу солоність, ніж вода, але в ньому знаходиться багато комірок з розсолом.

Видалення важкої води заморожуванням

tild3361-3866-4162-b164-323234353765__noroot.jpg

Важка вода -це речовина, в якій один або два атоми водню заміщені її ізотопом — дейтерієм (D). Основну масу складає напівважка вода (DHO), вміст істинно важкої води (D2O) - ще менший. В середньому в природних водоймах в 10000 молекул міститься 9973 молекул H 2O, три молекули HDO. Якщо говорити щодо процентного співвідношення, то зміст H 2O 99,985%, решта - сполуки, що складаються з ізотопів як водню, так кисню.

Існуючі дослідження говорять про те, що сніг і лід містять менше важкої води, ніж поверхневі водойми. Дослідження води, яка тече в гірських річках, утворюючись при таненні льодовиків, показують, що кількість дейтерію в ній значно нижча, ніж в будь-якій іншій природній воді.

Температура замерзання для:

  • D2O - 3,4 ℃;
  • DHO - 2.04 ℃.

Це означає, що важка вода повинна замерзати швидше, ніж звичайна, яка має температуру замерзання 0 °C. На практиці кількість молекул важкої води в одному грамі настільки мала, що видалити її повністю не вийде, але знизити вміст цілком.

Але при цьому щільність важкої та звичайної води відрізняються — тобто цілком можливо, що заморожування призведе до концентрування важкої води. Варто звернути увагу, що в промисловому виробництві легкої води застосовується метод дистиляції, оскільки він є більш ефективним.

Є побутовий метод Меловічко, в якому пропонується помістити воду в ємності в морозильну камеру, і двічі видалити перший лід, що утворився, при третьому заморожуванні потрібно вилити з центру рідину, що містить багато солей. Потім воду із замороженого льоду використовувати для пиття. Якщо вода була попередньо очищена, наприклад зворотним осмосом, то внутрішню частину можна не виливати. Подібні процедури рекомендується проводити в два — три цикли.

Чи потрібно видаляти важку воду?

Вся важка вода на планеті утворилася багато мільйонів років тому і досі присутня в складі вод, тобто її п'ємо не тільки ми, її пили й наші давні предки. Клінічних досліджень, які б мали достатню доказову базу, щоб стверджувати, що "легка" вода має лікувальні властивості, немає, як і тих, які показують, що важка у низьких концентрація шкідлива.

Що стосується токсичного впливу, попри те, що існує думка про радіоактивність дейтерію, він не є таким. Через вищу щільність, важка вода може порушувати метаболічні процеси. Але щоб це сталося вам доведеться досить тривалий час застосовувати саме концентровану важку воду. Тритієва вода має такий низький вміст, що жодні існуючі прилади не можуть її виявити у зразках природних вод.

Тала вода зі снігу та льоду

light-vivid-colors-fragment-icicles-56177.jpg

Як ми писали вище, процес заморожування потрібно досить ретельно контролювати, щоб отримати чисту воду. Вуличний сніг і лід (особливо в великих містах) міститиме більшу кількість домішок, які будуть токсичнішими для здоров'я, ніж вода з-під крана.

До речі на українській Арктичній станції "Вернадський" для того, щоб отримати воду для пиття і побутових потреб до 1935 року топили лід і сніг, але відмовилися від цього методу на користь знесолення морської води зворотним осмосом. Це пов'язано, в першу чергу, з економічною доцільністю.

Висновки

Фактично знизити вміст мінеральних і органічних домішок заморожуванням можна, як і відсоток важкої води. Варто зауважити, що багато мікроорганізмів вмирають при заморожуванні. Тому якщо вам необхідно в польових умовах отримати питну воду, то цей процес може бути навіть ефективніший за кип'ятіння. Та раціональніше її спочатку прокип'ятити, а потім заморозити.

Перегляди: 23518
0 голос(а/ів)
Поділитися:
Telegram Viber