آب مقطر گیری یا دستگاه دیونایزر (Deionizer) یا همان سیستم تولید آب مقطر یکی از مهم‌ترین تجهیزاتی است که نمک‌های یونی محلول و مواد معدنی را از محلول با استفاده از سیستم دیونیزه کننده از فرآیند تبادل یونی حذف می‌کند. دستگاه آب مقطر گیری همچنین به عنوان مبدل‌های یونی شناخته می‌شوند و اغلب با سیستم‌های مورد استفاده برای تصفیه آب شور یا دریا مانند سیستم‌های اسمز معکوس استفاده می‌شوند. اساس کار دستگاه دیونایزر (دستگاه تولید آب مقطر) فرایند تبادل یونی است. در این دستگاه آب حاوی یون‌های متفاوت اعم از کاتیونی و آنیونی، با قرارگیری در مسیر رزین‌های آنیونی و کاتیونی، یون‌های خود را با یون‌های موجود در رزین تعویض می‌کنند. این تعویض باعث حذف شدن یون‌های آب می‌شود.

دیونایزر چیست؟

در واقع دیونایزر دستگاهی شامل یک ستون کاتیونی دارای رزین کاتیونی و یک ستون آنیونی دارای رزین آنیونی است که آب فوق خالص (آبی است خالص‌تر از آب مقطر و کاملا بدون یون و بدون مواد جامد محلول) با هدایت الکتریکی بسیار کم تولید می‌کند. ستون کاتیونی دیونایزر یون‌های سدیم، کلسیم، پتاسیم و منیزیم و ستون آنیونی یون‌های سولفات، کلرید، کربنات، سیلیکات و نیترات را حذف کرده و به این صورت کلیه کاتیون‌ها و آنیون‌ها حذف می‌شوند. البته در دستگاه های دیونایزر کوچک آزمایشگاهی و نیمه صنعتی که احیاء رزین توجیه اقتصادی و فنی ندارد از مخلوط رزین های کاتیونی و آنیونی در یک ستون استفاده می شود و پس از اشباع شدن رزین بطور کامل تخلیه و ستون با رزین تازه شارژ می شود. دستگاه های تولیدی گروه آب البرز از این نوع می باشند.

تفاوت دستگاه دیونایزر و تقطیر چیست؟

دیونیزاسیون فرآیندی است که طی آن یون‌های دارای بار مثبت و بار منفی (به ترتیب کاتیون‌ها و آنیون‌ها) و کلیه نمک‌های محلول از آب حذف می‌شوند. این یون‌ها آلاینده محسوب می‌شوند و نتایج نادرستی را در آزمایشهای علمی ارائه می‌دهند و همچنین برای فلزات و آلیاژهای فلزی خورنده هستند. یون‌ها، مولکول‌هایی هستند که تعداد پروتون‌ها و الکترون‌های متفاوتی دارند. اگر یک مولکول بیشتر از پروتون، الکترون داشته باشد، یک یون با بار منفی است. به همین ترتیب، اگر یک مولکول پروتون بیشتری نسبت به الکترون داشته باشد، یک یون با بار مثبت است.

در این فرآیند، آب با خلوص بالا تولید می‌شود که به طور کلی مشابه آب مقطر است، اما در مقایسه با تقطیر، فرایند دیونیزاسیون بسیار سریعتر،کم مصرف‌تر و مقرون به صرفه است. فرآیند دیونیزاسیون با استفاده از رزین‌های تبادل یونی، جامدات محلول را از آب خارج می‌کند و بار الکتریکی یون‌های موجود در آب را کنترل می‌کند. اگر چه ممکن است آب دیونیزه با آب مقطر از لحاظ اسمی در بازار یا آزمایشگاه یکی خوانده شوند، اما به دو روش کاملاً متفاوت تولید می‌شوند.

آب مقطر استفاده از آب دیونیزه در مقابل آب مقطر برای فرآیندهای خاص، مزایا و معایبی دارد. در واقع آب مقطر آبی است که ناخالصی آن با فرآیند تقطیر گرفته می‌شود. برای تولید آب مقطر، آب را جوشانده و بخار آب را به ظرف دیگری انتقال می‌دهند.

روشهای تولید آب دیونیزه

روش استفاده از فیلترهای مخصوص در تولید آب دیونیزه (روش جذب): این فیلتر ها آب را در حد میکرون پیش تصفیه میکنند و بسیاری از مواد عالی و میکروارگانیسم ها را از آب حذف مینمایند.

روش تبادل یونی: در این روش با استفاده از رزین عمل تبادل یون انجام می شود. این فرایند به دو صورت دو بستری (two Bed) و میکس بد یا بستر مخلوط (Mix Bed) انجام میشود.

• روش دو بستری: در این روش 2 ستون کاتیونی و آنیونی مجزا وجود دارد. ابتدا آب وارد ستون کاتیونی شده و بین یونهای مثبت آب با H+ تبادل انجام میشود. بعد از نیز وارد ستون آنیونی می شود و یونهای منفی با OH- تبادل میشوند و در نهایت یونهای H+ و OH- به صورت آب H2O بدون یون حاصل می شود.
  
• روش میکس بد: در این روش از یک ستون حاوی نسبتهای مشخصی رزینهای کاتیونی و آنیونی وجود دارد و عملیات حدف یونهای منفی و مثبت آب بصورت یکجا انجام می شود. این روش مناسب تر از روش قبلی می باشد زیرا در روش دو بستری بعد از مرحله ستون کاتیونی، محیطی اسیدی به وجود می آید.
  
• روش اسمز معکوس: در این روش از فیلترهای ممبرانی استفاده می شود. این فیلترهای میتوانند تا 99 درصد مواد محلول در آب و 99.9 درصد ویروس ها، باکتری ها و سایر میکروارگانیسم ها را حذف نمایند.
  آب یونیزه شده بعلت عدم وجود یونهای با بارالکتریکی و عدم تداخل در واکنشهای شیمیایی و داشتن PH خنثی (PH=7)، کاربرد وسیعی در صنایع مختلفی مانند آزمایشگاه ها، پزشکی، دارویی و… دارند.