طرز کار دستگاه آب مقطر گیری
تقطیر (Distiller) برگرفته از واژه لاتین (distillare) به معنای تبخیر کردن مایعات به وسیله گرما است. طرز کار دستگاه آب مقطر گیری (که دستگاه تقطیر آب نیز نامیده می‌شود) و استفاده آزمایشگاهی دارد، بدین صورت است که آب شرب را طی مراحلی که شامل تبخیر و سرد کردن است، خالص میکند. در نتیجه اثر انرژی گرمایی که در فاز مایع بر آب اعمال می‌شود، آب به بخار تبدیل می‌گردد. این امر سبب می‌شود که مولکول‌های آب از دیگر مواد مخلوط جدا شود. بخارات آب پس از عبور از کندانسور، جایی که بخار سرد می‌شود، دوباره به فاز مایع تغییر حالت می‌دهد و در نهایت در یک ظرف ذخیره جمع‌آوری می‌شود. آب مقطر در مقایسه با آب شرب خالص و بدون آلودگی است.
موارد استفاده از دستگاه آب مقطرگیری
اکنون که با طرز کار دستگاه آب مقطر گیری آشنا شدیم به موارد استفاده از انواع دستگاه تقطیر آب می‌پردازیم. این دستگاه، آب خالص را از آب شور یا آب شرب تهیه میکند. در آب خالص نباید مواد معلق وجود داشته باشد. از آب خالص در آزمایشگاه‌ها، مراحل شستشو، استریلیزاسیون و مراکز برنامه‌ریزی غذایی استفاده می‌شود. هر چه مراحل خالص‌سازی پیشرفته‌تر باشد، آب مقطر با درجه خلوص بالا تولید می‌شود. برای مثال، تهیه محلول‌ها و مواد بیولوژی، مستلزم داشتن آب با درجه خلوص بالا است. تقطیر یکی از مراحل دستیابی به آب خالص است. آبی که در آزمایشگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد، باید عاری از هرگونه عامل تب زا (Pyrogens)، با میزان جامدات معلق کمتر از یک قسمت در یک میلیون (Parts per Million(ppm))، PH بین 2/7 – 4/5 و مقاومت الکتریکی حداقل 3 (اهم بر سانتی‌متر ohm/cm) در 25 سانتی‌گراد باشد.
نمای کلی از طرز کار یک دستگاه آب مقطر گیری
اصول عملکرد و طرز کار دستگاه آب مقطر گیری
طرز کار دستگاه آب مقطر گیری بر اساس پدیده‌ای است که در طبیعت در چرخه آب اتفاق می‌افتد: انرژی خورشیدی آب دریاها را گرم و قسمتی از آن را به بخار تبدیل میکند. این بخارات در ابرها تغلیظ می‌شوند و زمانی که شرایط جوی مناسب است، سرد شده و به شکل باران به سطح زمین بر می‌گردند. شکل و طراحی این دستگاه بر حسب میزان گنجایش حجم آب متفاوت است. طرز کار دستگاه آب مقطر گیری به گونه‌ای است که برای عملکرد ایده‌آل، باید عوامل مختلفی کنار هم بدرستی کار کنند (تعریف سیستم). این عوامل را در زیر به روشنی بیان می‌کنیم …
تولید کننده بخار
این قسمت تانک جوشان نیز نام دارد و محفظه ذخیره آبی است که تقطیر می‌شود. به طور معمول، یک اتصال هیدرولیکی دارد که اجازه می‌دهد آب تبخیر شده و دوباره ذخیره شود. جنس این اتصال دهنده در دستگاه‌های کوچک از شیشه و در دستگاه‌های بزرگ از استیل با روکش مس، قلع و یا تیتانیم است. همچنین این قسمت می‌تواند سطح، جریان و کیفیت آب را کنترل کرده و دستگاه را در زمان بروز بی‌نظمی یا اختلال در ورود آب، محافظت کند. این قسمت مانند یک منبع تأمین انرژی، از بخار آب حاصل از تانک جوشان و یا از انرژی گرمایی حاصل از هدایت جریان، از یک مقاوم متغیر استفاده میکند.
هر دو حالت باعث افزایش دما در شرایط عادی (فشار اتمسفر یک و نیروی جاذبه m/s^2 8066/9) و در نهایت، تغییر حالت آب از فاز مایع به بخار در 100 درجه سانتی‌گراد می‌شود.
سطح آب
از عوامل مهم دیگری که شما را با طرز کار دستگاه آب مقطر گیری آشنا میکند، تعیین سطح آب دستگاه است! وسیله‌ای که سطح مقدار آب در مخزن تولید کننده بخار را تنظیم میکند و مستقیماً به اتصال دهنده‌ای وصل است که آب مورد نیاز برای دستگاه تقطیر را تامین میکند. زمانی که مقدار آب در مخزن کاهش می‌یابد، این اتصال دهنده مقدار آب تبخیر شده را بازیافت میکند.
سوپاپ کنترل
شیر مکانیکی یا الکترومکانیکی که ورود جریان آب را به مخزن تولید کننده بخار هدایت میکند.
اتصال هیدرولیکی
اتصالاتی که آب را به مخزن تولید کننده بخار هدایت میکند.
آب در فاز مایع
به آب داخل مخزن اطلاق می‌شود که انرژی گرمایی حاصل از یک مقاوم متغیر را در شرایط دما و فشار مناسب به بخار تبدیل میکند.
مقاوم های متغیر
وسیله‌ای که وقتی جریان الکتریکی از آن عبور میکند، گرما تولید می‌شود. این مقاوم‌ها با کلاهک‌های سرامیک از هم جدا هستند و از محیط بیرون با یک لایه فلزی محافظت می‌شوند.
لوله سرد کننده آب
مسیری که آب برای متراکم شدن بخار و حذف انرژی گرمایی طی میکند (سرد سازی).
متراکم کننده بخار
از عوامل آشنایی شما با طرز کار دستگاه آب مقطر گیری، نحوه کار بخش “متراکم کننده بخار” دستگاه آب تقطیر ساز می‌باشد. وسیله‌ای که در آن بخار آب، انرژی گرمایی خود را از دست داده، سرد شده و نهایتاً به فاز مایع تبدیل می‌شود. به منظور تسریع کار، جریان آب یا هوا با دمای کم در اطراف متراکم کننده که جریان بخار را تولید میکند، حرکت میکند.
فیلتر
فیلترهای کربن در خروجی متراکم کننده بخار نصب شده اند. این فیلترها ذراتی را که ممکن است در بخار متراکم شده وجود داشته باشد، حذف می‌کنند.
مخزن آب مقطر
مخزنی که آب مقطر تولید شده در آن ذخیره می‌شود. آب مقطر باید در ظرف های پلاستیکی خاص که آلودگی یونی را حذف میکند ذخیره شود. معمولاً برای این منظور از ظرف‌های پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن یا پلی تترافلورواتیلن استفاده می‌شود.
