Nước khử ion là sản phẩm thiết yếu được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp và cuộc sống thường ngày nhờ đặc tính tinh khiết và loại bỏ các khoáng chất ra khỏi nước tự nhiên.
Nước khử ion – Deionized Water (nước DI) hoặc nước khử khoáng là nước đã loại bỏ tất cả các khoáng chất và muối ion hóa (cả hữu cơ và vô cơ) khỏi dung dịch thông qua quá trình trao đổi ion.
Ion là các phân tử mang điện tích dương hoặc âm. Trong nước, chúng xuất hiện dưới dạng muối khoáng hòa tan. Các khoáng chất thường có trong nước bao gồm canxi, magiê, sắt, natri, clorua, sunfat, nitrat, cacbonat và silic. Bởi vì phần lớn các tạp chất trong nước là muối hòa tan, vậy nên sau khi khử ion tạo ra một loại nước có độ tinh khiết cao thường tương tự như nước cất.
Nước cất là nước có độ tinh khiết cao được tạo bởi phương pháp đun sôi. Nước thu được sau quá trình bốc hơi và được ngưng tụ lại trở thành nước cất. Phương pháp này dựa trên nguyên lý nhiệt độ sôi của nước và sự bốc hơi để thu được phần nước ngưng tụ. Nguồn nước được ngưng tụ lại đã loại bỏ được phần lớn những hóa chất, khoáng chất, vi khuẩn có nhiệt độ sôi lớn hơn nước và đảm bảo nước thu được có độ tinh khiết cao, và không chứa tạp chất.
Nước khử ion và nước cất đều là loại nước cực kỳ tinh khiết, nhưng quy trình sản xuất hai loại nước này không hề giống nhau do vậy độ tinh khiết cũng có sự khác biệt nhất định.
Quá trình khử ion chỉ loại bỏ các ion – các hạt vô cơ tích điện khỏi nước. Nước khử ion tạo ra bởi quá trình trao đổi ion để tách nước khỏi các phân tử có điện tích dương hoặc âm, thường là khoáng chất.
Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là chỉ loại bỏ các ion nên các chất gây ô nhiễm không tích điện bao gồm chất rắn, vi-rút và vi khuẩn sẽ vẫn còn trong nước. Do vậy nước phải được lọc trước để loại bỏ chất hữu cơ và lọc bổ sung bằng hệ thống thẩm thấu ngược (RO) để loại bỏ các chất gây ô nhiễm mà quá trình khử ion không thể loại bỏ. Điều này chỉ để lại một lượng nhỏ khoáng chất ion hóa để hệ thống DI loại bỏ.
Ngược lại, chưng cất nước có thể loại bỏ nhiều tạp chất hơn là chỉ các ion. Quá trình này loại bỏ gần như tất cả các khoáng chất, phần lớn hóa chất và hầu hết các vi khuẩn. Nước sau khi được bốc hơi và ngưng tụ thì những tập chất ban đầu vẫn ở trong bình chứa ban đầu, trong khi hơi nước được thu giữ ở nơi khác.
Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là quy trình này loại bỏ tất cả mọi thứ, đặc biệt là nếu nước chứa các chất hữu cơ dễ bay hơi và một số chất gây ô nhiễm khác có nhiệt độ sôi thấp hơn nước. Những tạp chất này sẽ bay hơi trước trong quá trình chưng cất và vẫn tồn tại trong nước cất.
Do vậy, cả hai loại nước đều cần lọc và xử lý nước trước khi bắt đầu quy trình. Tùy thuộc vào nguồn nước, nước cất có thể tinh khiết hơn nước khử ion và ngược lại.
Nước khử ion được áp dụng rộng rãi trong các ứng dụng đòi hỏi thành phần hóa học chính xác, vì việc loại bỏ tất cả các ion (trừ H2O) làm cho nước tinh khiết hơn về mặt hóa học. Nước không có tạp chất sẽ tạo ra kết quả đáng tin cậy hơn và tính chính xác cao hơn dùng trong phòng thí nghiệm và các ứng dụng sản xuất:
3.1. Ứng dụng trong quy trình y tế, dược phẩm và phòng thí nghiệm
Các quy trình thí nghiệm đòi hỏi chất lượng nước có độ tinh khiết cao và ổn định. Nước khử ion được ứng dụng giúp đảm bảo quy trình diễn ra chính xác, liên tục. Không những vậy nước khử ion còn được sử dụng làm sạch dụng cụ và thiết bị dùng trong phòng thí nghiệm.
Ngoài ra nước DI được ứng dụng trong các dung dịch, hóa chất được tiêm vào cơ thể. Nhờ độ tinh khiết không có vi khuẩn và hàm lượng khoáng chất nhỏ, độ tinh khiết cao đảm bảo chất lượng và khống chế được tính ổn định của sản phẩm khi thêm các hóa chất khác vào.
3.2. Ứng dụng trong sản phẩm vi điện tử, chất bán dẫn
Nước khử ion được sử dụng để hấp thụ các khoáng chất, được ứng dụng trong việc tẩy rửa và sấy khô không có cặn các tấm bán dẫn. Nước DI cũng được sử dụng trong khắc ướt, thử nghiệm vi khuẩn và nhiều quy trình khác trong nhà máy sản xuất vi điện tử, chất bán dẫn.
3.3. Ứng dụng trong trong ngành ô tô
Nước khử ion được ứng dụng để nạp pin axit chì, hệ thống làm mát, nước Adblue và cho các ứng dụng khác. Nước Di cũng được sử dụng như nước rửa sau khi rửa xe ô tô, cửa sổ và các ứng dụng tương tự giúp làm sạch hoàn toàn xe, tránh tình trạng để lại các đốm gây ra bởi các chất hòa tan, nước cứng. Đảm bảo tính thẩm mỹ cho xe ô tô.
3.4. Ứng dụng trong trong ngành mỹ phẩm, chế biến thực phẩm và đồ uống
Nước DI cũng được sử dụng với các sản phẩm cần độ tinh khiết cao và tính ổn định đảm bảo hiệu quả cho các sản phẩm làm đẹp. Ví dụ như các sản phẩm dưỡng tóc, da, mỹ phẩm trang điểm.
Nước khử ion được sử dụng làm thành phần của quá trình chế biến thực phẩm và đồ uống. Sau khi được khử ion sản phẩm đảm bảo tính ổn định, tinh khiết và vệ sinh an toàn thực phẩm cho khách hàng.
3.5. Ứng dụng trong nghiên cứu năng lượng
Nước khử ion cũng được sử dụng làm chất điện môi cao áp trong nhiều ứng dụng năng lượng xung, ứng dụng trong nghiên cứu năng lượng.
3.6. Ứng dụng trong sản xuất nước công nghiệp
Trong các nhà máy công nghiệp, nước DI là một sản phẩm không thể thiếu giúp tạo điều kiện tái chế nước và nước thải; loại bỏ cặn và tạp chất thêm hiệu quả và kéo dài tuổi thọ cho các quá trình nồi hơi và hơi nước, cực kỳ quan trọng trong làm mềm nước thương mại công nghiệp.
Nước khử ion là một thành phần thiết yếu trong nhiều lĩnh vực từ đời sống thường ngày đến các quy trình công nghiệp, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và quy trình sản xuất.
