เรียบเรียงโดย นายสัณฑวุฒิ ฤทธิ์เลื่อน

นักวิชาชีพ ระดับปฏิบัติการ ภาควิชาเคมี มหาวิทยาลัยทักษิณ

วิทยาเขตพัทลุง

.................................................................. 

 

  หากย้อนกลับไป 7 8 ปีที่ผ่านมาการนำน้ำปราศจากไอออนมาใช้ในกิจกรรมต่างๆ น้อยมากอันด้วยเหตุผลหลายประการไม่ว่าจะเป็นเครื่องมือที่ค่อนข้างสูง การซ่อมบำรุง และบุคลากรขาดความรู้ความเข้าใจ ดังนั้นการใช้งานอยู่ในวงจำกัด เช่น ห้องปฏิบัติการต่าง ๆ เท่านั้นแต่ทุกวันนี้การใช้น้ำปราศจากไอออนนำมาใช้ประโยชน์ได้หลากหลายวงการ เช่น ทางยา เภสัชกรรม เครื่องสำอาง อุตสาหกรรมเครื่องมืออิเล็กโทรนิกส์ กระบวนการผลิตอาหาร กิจการเสริมความงามมาใช้ในการร้างพิศ และในอุตสาหกรรมอีกจำนวนมาก ไม่เว้นแม้แต่การล้างรถจะเห็นได้ว่าน้ำปราศจากไอออนนั้นได้นำมาใช้ประโยชน์มากมายและหลากหลาย ด้วยเหตุว่าตัวเครื่องผลิตน้ำปราศจากไอออนราคาไม่สูงนัก อุปกรณ์ที่ใช้ในการซ้อมบำรุงนั้นหาง่ายและราคาไม่แพงมากนักทำ และคนส่วนใหญ่เห็นประโยชน์ของน้ำปราศจากไอออน           

น้ำปราศจากไอออน (Deionized water) หรือที่เรียกกันโดยทั่ว ๆ ไปว่าน้ำ ดีไอ (DI) เป็นน้ำที่ผ่านการกรองไอออน โดยใช้เรซินเป็นตัวกรองจึงทำให้น้ำที่ได้ไม่มีไอออนหลงเหลืออยู่ และเป็นน้ำที่มีความบริสุทธิสูงอย่างแท้จริงเพราะโมเลกุลที่เหลืออยู่ และเป็นในน้ำปราศจากไอออนจะมีเพียงโมเลกุลของน้ำ (H2O) เท่านั้น ปัจจุบันวิธี deionzation เป็นวิธีที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางในการทำน้ำบริสุทธิ และยังสามารถนำไปใช้รวมกับวิธีการทำให้น้ำบริสุทธิ์วิธีอื่น ๆ เช่น RO (Reverse Osmosis) การกรอง การกลั่น และ การใช้ตัวดูดซับคาร์บอน (Carbon adsorption) ได้ แต่ถึงแม่วิธี deionization จะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูง แต่ก็มีข้อจำกัดเพราะไม่สามารถกรองเชื้อจุลินทรีย์ได้ นอกจากนี้จิลินทรีย์สามารถอาศัยอยู่บนเรซินซึ่งจะทำให้เกิดการปนเปื้อนและะสร้างความเป็นพิษในน้ำได้อีกด้วย ด้วยเหตุว่าจุลินทรีย์ประกอบด้วยเนื้อเยื่อ เนื้อเยื้อของจุลินทรีย์เมื่อแยกองค์ประกอบแล้วก็จะประกอบไปด้วยสารประกอบต่างๆ มามายด้วยกัน ดังนั้นการจะทำให้น้ำบริสุทธิและปราศจากเชื้อด้วยจึงต้องใช้หลายๆวิธีควบคู่กัน เมื่อพิจารณาการผลิตน้ำปราศจากไอออนของ ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยทักษิณนั้นโดยหลักการแล้วดีมากเพราะการผลิตจะประกอบด้วยสองส่วยคือ ส่วนที่หนึ่ง ตัวเครื่องกลั่นน้ำโดยใช้ความร้อน ทำให้เกิดน้ำเป็นน้ำกลั่น โดยกระบวนการอาจจะมีสารหรือแร่ธาตุต่าง ๆ ปนเปื้อนแต่ด้วยปริมารที่น้อยมาก ส่วนที่สอง คือ ส่วนที่เป็นตัวเครื่อง Deionized จะเป็นส่วนที่จะดึงส่งปนเปื้อนที่เหลือน้อยจากส่วนที่ 1 ให้หมดเป็นน้ำที่บริสุทธิมากที่สุด            

การนำเอาทั้งสองระบบนี้มาทำงานร่วมกันจะมีก็ดีมากที่สุดคือจะยืดระยะเวลาการทำงานของชุดกรอง

หลักการทำงาน

วิธีนี้เป็นวิธีการกรองน้ำให้บริสุทธิ์โดยใช้แคทไอออนเรซินที่มีไอออนของไฮโดรเจน (H+) สำหรับจับแคทไอออน และออนไอออนเรซินที่มีแอนไอออนของไฮดรอกไซด์ (OH-) สำหรับจับแอนไอออนเรซินที่มีแอนไอออนโดยเรชินเหล่านี้จะมีลักษณะเป็นเม็ดกลมๆ บรรจุอยู่ในคอลัมน์ที่ใช้ในการกรอง แคทไอออนเรซิน เป็น     เรซินที่ทำมาจากโพลิเมอร์ชนิด Styrene และ Divinylbenzene ที่มีกรดซัลโฟนิคเป็นส่วนประกอบโดยจะมีไอออนของไฮโดรเจน(H+) เกาะอยู่บริเวณผิวหรือ active site ของเรซิน ซึ่งจะสามารถถูกแทนที่ได้ด้วยแคทไอออนที่มีความเป็นขั่วแข็งแรงกว่า เช่น Na+ K+ Ca+ และ Mg+ โดยไอออนของไฮโดรเจนที่โดนแทนที่ จะหลุดออกจากเรซินลงสู่น้ำที่นำมากรอง  แอนไอออนเรซิน เป็นเรซินที่ทำมาจากโพลิเมอร์ชนิด Quaternary ammonium และมีไอออนของไฮดรอกไซด์ (OH+) เกาะอยู่บริเวณผิว ซึ่งจะสามารถถูกแทนที่ได้ด้วยแอนไอออนที่มีความเป็นขั่วแข็งแรงกว่า เช่น Fe- Cl- Br- I- NO2- NO3-PO4- และ SO4-โดยไอออนของไฮดรอกไซด์ที่โดนแทนที่จะหลุดออกมาลงสู่น้ำทีนำมากรอง ซึ่งไอออนของไฮดรอกไซด์ดรอกไซด์เหล่านี้จะรวมตัวกับไอออนของไอโดรเจนที่หลุดออกมาจากแคทไอออนเรซินและเกิดการ neutralization กลายเป็นโมเลกุลของน้ำ เรชินทั้ง 2 ชนิดอาจบรรจุแยกกันหรือปนกันก็ได้ขึ้นกับชนิดของเครื่องมือและคอลัมน์     อายุของเรชินทั้ง 2 ชนิดนี้ก็จะขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ของน้ำที่นำมากรองผ่านเครื่องผลิตน้ำปราศจากไอออน หากปนเปื้อนมากอายุของใส่กรองก็จะน้อย โดยจะดูได้จากการทดสอบคุณสมบัติของน้ำหรือเครื่องบางรุ่นก็จะบอกคุณภาพของตัวเรชินจากค่าความท้านทานหรือค่าความจุไฟฟ้า 

การทดสอบคุณภาพของน้ำปราศจากไอออน

คุณภาพของน้ำปราศจากไอออนที่ผลิตได้จากเครื่อง deionizer จะแตกต่างกันด้วยปัจจัยหลายอย่าง เช่น ชนิดของเรชินที่ใช้คุณภาพของน้ำดิบ อัตราการไหล ประสิทธิภาพของการ regenerate และความจุของคอลัมน์ เป็นต้น ความแปรผันเหล่านี้ เป็นจุดวิกฤติสำคัญที่จะส่งผลถึงคุณภาพของน้ำ รวมไปถึงการนำน้ำไปใช้ประโยชน์ได้ถูกต้องตามคุณภาพของน้ำอีกด้วย  

การทดสอบคุณภาพของน้ำปราศจากไอออนสามารถทำได้โดยการวัดค่าความต้านทานหรือค่าความจุไฟฟ้าเพราะน้ำปราศจากไอออนที่บริสุทธิ์จะมีค่าความจะไฟฟ้า 0.055 microseimens และค่าความต้านทานไฟฟ้า 18.2 megohm/cm ส่วนในการวัดค่าต่าง ๆ ต้องคำนึงถึง อุณหภูมิด้วยโดยปรกติห้องทดสอบเอา 25 องศาเซลเซียส เป็นมาตรฐาน สำหรับเครื่องผลิตน้ำปราศจากไอออนปัจจุบันจะมีการรายงานค่าคุณภาพน้ำไว้ทุกเครื่อง 

ข้อระวัง           

สำหรับการใช้น้ำปราศจากไอออนที่มีข้อเสนอแนะในการใช้            

1. ห้องที่วางเครื่องผลิตน้ำปราศจากไอออนควรเป็นห้องที่ไม่มีฝุ่น           

2. ภาชนะรองรับน้ำต้องปลอดฝุ่นปลอดเชื้อ           

3. การทำความสอาดอุปกรณ์ประ- กอบ เช่น สายยางนำน้ำ            

4. ภาชนะรับน้ำปราศจากไอออนทำความสอาดเพื้อลดสิ่งปนเปื้อน           

เมื่อผู้ใช้น้ำปราศจากไอออนคำนึงถึงข้อควรระวังต่าง ๆ ที่กล่าวมาสามารถคุณภาพน้ำปราศจากไอออนจะมีคุณภาพสุด สรุปน้ำปราศจากไอออนหรือน้ำ DI เป็นน้ำที่ผลิตขึ้นมาจากการกรองโดยเรชิน และเป็นน้ำที่ไม่มีไอออน แร่ธาตุ หรือแม้แต่ประจุไฟฟ้าหลงเหลืออยู่ จึงทำให้เป็นน้ำที่มีความบริสุทธิ์สูง และนิยมนำไปใช้ประโยชน์กันอย่างหลากหลาย การนำไปใช้ต้องตรวจสอบคุณภาพก่อน สิ่งที่สำคัญอีกประการหนึ่งหรือน้ำปราศจากไอออนเป็นน้ำที่มีต้นทุนการผลิตสูงดังนั้นการใช้แต่ละครั้งต้องเลือกนำไปใช้อย่างเหมาะสมกับงาน 


อ้างอิง

ศิริชัย อุดมเจริญทรัพย์, คุณภาพน้ำสำหรับห้องปฏิบัติการ, LAB.TODAY ฉบับที่ 4 พฤษภาคม-มิถุนายน 2542;43-48 

อังสนา  ฉั่วสุวรรณ, Reagent water. น้ำสำหรับห้องปฏิบัติการ,

www.sithipom.co.th/ newweb/newstetter/22-3-1111998355.pdf

เอกดนัย กอกิมพงษ์.Deionized Water น้ำปราศจากไอออน. LAB.TODAY  ฉบับที่ 5 ธันวาคม 2548; 33-36

Comment

Comment:

Tweet

ขอบคุณมากครับที่แบ่งปันความรู้เกี่ยวกับน้ำ DI

#8 By ขายเครื่องกรองน้ำ (183.88.5.204|183.88.5.204) on 2015-01-13 11:12

ขอบคุณมากครับ สำหรับบทความดีๆ

#7 By เครื่องกรองน้ำ (183.88.2.233|183.88.2.233) on 2015-01-09 00:53

ขอบคุณมากสำหรับเรื่องของน้ำ DI (แต่พิมพ์ผิดเยอะหน่อยนะคะ)

#6 By kku (124.157.145.106) on 2010-04-27 22:06

ดูเหมือนจะพิมพ์ตกไปเยอะนะค่ะ อ่านไม่ค่อยเข้าใจเลยembarrassed sad smile

#5 By (124.157.231.75) on 2009-11-09 10:09

#4 By (113.53.119.230) on 2009-09-28 10:25

เก่งมากเลยค่ะ แฟนใครเอ่ย

#3 By bbbbbbbbbbbbbbb (118.173.170.37) on 2009-04-07 15:13

อ่านหลาย ๆ เรื่องนะคะsad smile

#2 By Linda----> on 2008-08-30 22:00

โห สาระสุดๆ
ให้ๆHot!

#1 By พีสิบสาม on 2008-08-30 19:36