Reines Wasser ist erstaunlich gut darin, Stoffe zu lösen, daher ist es nicht überraschend, dass Wasser typischerweise nicht rein ist. Wasser kann zahlreiche Spurenverunreinigungen enthalten, die wir aus verschiedenen Gründen entfernen möchten, entweder damit wir das Wasser für einen bestimmten spezialisierten Prozess oder eine bestimmte Industrie verwenden können oder einfach, damit wir uns beim Trinken wohler fühlen. Destillation und Deionisation sind zwei gängige Methoden der Wasserreinigung, jede mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen.
Warum Wasser reinigen?
- Wasser aus einem Brunnen oder einer kommunalen Versorgung enthält fast immer einige Verunreinigungen oder Zusatzstoffe. Häufige Verunreinigungen sind gelöste Mineralien, typischerweise Kalzium und Magnesium. Wasser mit einem hohen Gehalt an gelösten Mineralien wird normalerweise als „hartes“ Wasser bezeichnet und kann Probleme verursachen, indem es Leitungen und Filter verstopft und Rückstände an Armaturen hinterlässt. Eisen im Wasser kann ebenfalls Verfärbungen verursachen. Einige Verunreinigungen können Wasser unangenehm oder unsicher zum Trinken machen. Schwefelwasserstoff im Wasser kann einen unangenehmen Geruch verleihen, ebenso wie zu viel des Zusatzstoffs Chlor, daher entfernen manche Menschen diese Verbindungen aus Trinkwasser. Manchmal muss Wasser auch gereinigt werden, um es für andere Zwecke geeignet zu machen, beispielsweise in einem Produktionsprozess, in dem Verunreinigungen nicht akzeptabel sind, oder für die Verwendung in einer kommerziellen Autowaschanlage, wo Kunden keine Rückstände auf ihren Autos wünschen, nachdem das Wasser verdunstet ist.
Destilliertes Wasser
- Destillation ist ein einfacher Prozess, bei dem Wasser auf seinen Siedepunkt erhitzt und in Wasserdampf oder Dampf umgewandelt wird. Dieser Dampf reist durch einen Leitungsweg zu einem anderen Ort, wo er abkühlt und wieder zu flüssigem Wasser kondensiert. Das Ergebnis ist, dass Unreinheiten im ursprünglichen Behälter zurückbleiben und im Kondensat im Wesentlichen nur reines Wasser gesammelt wird.
Deionisiertes Wasser
- Deionisiertes Wasser wird hergestellt, indem Wasser durch ein Bett aus einem porösen polymeren Harz geleitet wird, das lose gebundene Wasserstoff- (H+) und Hydroxid- (OH-) Ionen enthält. Während das Wasser über das Harz fließt, werden gelöste geladene chemische Spezies im Wasser – wie Kalzium und Magnesium – an das Harz gebunden, und Wasserstoff- oder Hydroxidionen werden freigesetzt, um ihren Platz einzunehmen. Diese beiden Ionen verbinden sich dann zu Wasser. Das Ergebnis ist, dass viele der häufigsten chemischen Verunreinigungen entfernt und durch Wasser ersetzt werden. Das Harz wird gelegentlich regeneriert, um die verlorenen Wasserstoff- und Hydroxidionen zu ersetzen.
Vergleich
- Destilliertes Wasser ist im Allgemeinen reiner, da der Destillationsprozess theoretisch nur reines Wasser in das Kondensatsammelgefäß überführt. Alle Mineralien oder Metalle bleiben zurück, ebenso wie biologische Verunreinigungen wie Bakterien. Es ist jedoch möglich, dass Spuren einiger niedersiedender chemischer Verunreinigungen, wie flüchtiger organischer Verbindungen, in das Kondensat übergeführt werden. Ebenso erfordert der Prozess spezielle Ausrüstung und einen ziemlich hohen Energieaufwand zum Erhitzen des Wassers. Die Deionisation liefert weniger reines Wasser, da sie nur gelöste Mineralien und einige geladene Metallverbindungen entfernt. Sie wird selten organische oder biologische Kontamination entfernen. Die Deionisation hat jedoch die Vorteile, schnell, kostengünstig und wartungsarm zu sein.
