Дистиллированная вода¶
Дистиллированная вода — вода, очищенная от растворённых примесей методом дистилляции, то есть испарения с последующей конденсацией паров. В результате обработки из воды удаляются минеральные соли, органические соединения, микроорганизмы и большая часть загрязнений. Продукт характеризуется крайне низкой электропроводностью (обычно 0,5–5 мкСм/см) и близким к нейтральному значению pH (около 5,5–7,0 из-за растворённого углекислого газа).
¶Свойства
Дистиллированная вода обладает рядом характеристик, отличающих её от природной и водопроводной воды:
- Минерализация — менее 5 мг/л растворённых веществ (по ГОСТ 6709-72 — не более 5 мг/л).
- Электропроводность — 0,5–5 мкСм/см при 25 °C, что на порядки ниже, чем у водопроводной воды (300–800 мкСм/см).
- Плотность — 0,9982 г/см³ при 20 °C, что делает её эталоном для калибровки ареометров и плотномеров.
- Температура кипения — при нормальном давлении 100 °C, при этом удельная теплота парообразования максимальна среди распространённых жидкостей (2257 кДж/кг).
- Поверхностное натяжение — около 72,8 мН/м при 20 °C, также максимальное среди распространённых жидкостей.
¶Способы получения
¶Дистилляция
Классический метод: воду нагревают до кипения, пар отводят в холодильник, где он конденсируется. Нелетучие примеси (соли, тяжёлые металлы) остаются в кубе. Метод энергозатратен: на испарение 1 кг воды требуется около 2,3 МДж тепла.
¶Методы обратного осмоса
Мембранный обратный осмос пропускает воду через полупроницаемую мембрану с порами размером 0,0001 мкм, задерживая до 95–99 % растворённых солей. Метод широко применяется в бытовых фильтрах и промышленности, однако по чистоте уступает дистилляции.
¶Ионный обмен
Смолы-иониты замещают ионы солей на водородные (H⁺) и гидроксильные (OH⁻) ионы, которые объединяются в молекулы воды. Метод часто используется в связке с обратным осмосом.
¶Электродиализ
Ионы переносятся через ионообменные мембраны под действием электрического поля. Применяется для обессоливания солёных вод.
¶Применение
¶Лабораторная практика
Дистиллированная вода используется для приготовления растворов, промывки посуды, работы с реактивами и приборами. Присутствие посторонних ионов может искажать результаты химических анализов, поэтому в аналитической химии применяют ещё более чистую воду — воду высокой чистоты (воду II и III классов по ASTM D1193) с удельной электропроводностью менее 1 мкСм/см.
¶Медицина и фармацевтика
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72 применяется для приготовления инъекционных растворов, промывки медицинского оборудования и в качестве растворителя лекарственных средств. В фармакопеях (в том числе в Государственной фармакопее РФ) требования к чистоте воды для инъекций жёстко регламентированы.
¶Энергетика
В паровых котлах электростанций применяется обессоленная вода: соли образуют накипь, снижающую теплопередачу и приводящую к перегреву труб. Дистилляция и деионизация — стандартные способы подготовки питательной воды.
¶Бытовое применение
Дистиллированная вода используется в утюгах с парогенератором (для предотвращения накипи), аккумуляторах автомобилей (в качестве электролита), аквариумах, увлажнителях воздуха, автоклавах и ультразвуковых ингаляторах.
¶Влияние на здоровье
Дистиллированная вода не считается токсичной. При употреблении внутрь она не наносит вреда здоровому организму: минеральные соли поступают в основном с пищей, а не с водой. Однако длительное употребление исключительно дистиллированной воды при физических нагрузках может приводить к вымыванию электролитов и нарушению водно-солевого баланса, поскольку такая вода не содержит натрия, калия и магния.
¶Хранение
Дистиллированная вода гигроскопична и быстро поглощает углекислый газ из воздуха, что снижает её pH и повышает электропроводность. Хранить её рекомендуется в плотно закрытой ёмкости из стекла или полиэтилена, не допуская контакта с металлическими поверхностями.
¶История
Дистилляция как способ очистки воды известна с античности: Гиппократ описывал процесс получения «дождевой воды» через нагрев и конденсацию пара. В XVI–XVII веках алхимики использовали дистилляцию для получения «воды жизни» (aqua vitae). Промышленное производство дистиллированной воды началось в XIX веке вместе с развитием химической промышленности и медицины.
¶Источники
- ГОСТ 6709-72. Вода дистиллированная. Технические условия.
- ГОСТ Р 55878-2013. Вода очищенная. Технические условия.
- Государственная фармакопея РФ, XII издание.
- Справочник химика. Том 1. — Л.: Химия, 1962.
- Круглов Б. И. Вода: свойства, строение, агрегатные состояния. — М.: Наука, 1973.