Дистиллированная вода: получение и свойства¶
Дистиллированная вода — вода, очищенная от растворённых солей, органических примесей и микроорганизмов методом перегонки (дистилляции). При нагреве до 100 °C вода испаряется, оставляя большинство примесей в кубе, а пар конденсируется в чистую дистиллят. Электропроводность дистиллированной воды составляет менее 5 мкСм/см (обычная вода — 200–800 мкСм/см), что делает её диэлектриком. Применяется в лабораториях, медицине, аквариалистике, утюгах и системах охлаждения.
¶Свойства и характеристики
Дистиллированная вода близка к химически чистой H₂O. Её ключевые свойства:
- Электропроводность: менее 5 мкСм/см (у деионизированной — до 0,1 мкСм/см).
- pH: около 5,5–6,5 из-за растворённого углекислого газа, образующего слабую угольную кислоту.
- Плотность: 0,9982 г/см³ при 20 °C.
- Температура кипения: 100 °C при давлении 101,325 кПа.
- Минеральный остаток: не более 5 мг/л (по ГОСТ 6709-72).
По ГОСТ 6709-72 дистиллированная вода должна содержать не более 5 мг/л сухого остатка, не более 0,1 мг/л сульфатов, не более 0,05 мг/л хлоридов и не более 0,008 мг/л аммиака.
¶Способы получения в домашних условиях
¶Перегонка в самодельном аппарате
Простейший способ — перегонка в подручных ёмкостях. Понадобятся:
- Металлическая или стеклянная ёмкость с крышкой (кастрюля, скороварка).
- Термостойкий шланг (силиконовый или резиновый) для отвода пара.
- Ёмкость-приёмник для конденсата.
- Лёд для охлаждения конденсатора.
Порядок действий:
- Ёмкость заполняют водопроводной водой примерно на две трети объёма.
- К крышке герметично подсоединяют шланг, второй конец которого опускают в приёмник.
- Приёмник помещают в ёмкость со льдом или под проточную холодную воду.
- Воду доводят до кипения и поддерживают слабое кипение 1–2 часа.
- Первые 20–30 мл конденсата сливают — они содержат летучие примеси (хлор, аммиак).
- Дальнейший конденсат собирают в чистую ёмкость.
Такой метод даёт воду с электропроводностью около 10–50 мкСм/см — этого достаточно для бытовых нужд, но не для аналитической химии.
¶Перегонка в дистилляторе
Бытовые электродистилляторы (например, марок «Дистиллятор», «Aquaphor») устроены по тому же принципу, но с автоматическим контролем: датчик уровня, отключение при переполнении, сбор конденсата в закрытую ёмкость. Производительность бытовых моделей — 1–4 л/ч. Стоимость таких приборов в России варьируется от 3000 до 15000 рублей.
¶Обратный осмос
Мембранные системы обратного осмоса удаляют до 95–99 % растворённых примесей. Мембрана пропускает молекулы воды, задерживая соли, тяжёлые металлы и бактерии. Степень очистки зависит от давления в системе и состояния мембраны. Обратный осмос не даёт столь же чистой воды, как перегонка, но не требует нагрева и энергозатрат на испарение.
¶Кристаллизация
Медленное замораживание воды с последующим отделением льда от концентрата солей. Лёд содержит значительно меньше примесей, чем исходная вода. Метод применяется в промышленности и лабораториях, в быту практически не используется из-за трудоёмкости.
¶Применение
- Лаборатории: приготовление растворов, промывка посуды, работа с реактивами.
- Медицина: инъекции, стерилизация инструментов, капельницы (используется вода, соответствующая фармакопейным требованиям).
- Аквариалистик: подготовка воды для чувствительных видов рыб и растений.
- Бытовая техника: утюги, парогенераторы, системы отопления — предотвращение накипи.
- Автомобили: аккумуляторы, системы охлаждения.
¶Хранение
Дистиллированная вода активно поглощает углекислый газ и примеси из воздуха, поэтому хранить её следует в закрытой ёмкости из стекла или пищевого пластика. При длительном хранении электропроводность постепенно возрастает. Стеклянные бутылки предпочтительнее — пластик может выделять примеси.
¶Ограничения
Дистиллированная вода не предназначена для питья на постоянной основе: она лишена минеральных солей и может вымывать электролиты из организма. Кроме того, вода с низкой минерализацией агрессивна к металлам и способствует коррозии трубопроводов.
Источники:
- ГОСТ 6709-72 «Вода дистиллированная. Технические условия».
- Справочник по химии, издательство «Химия».
- Пособие по лабораторной технике, МГУ.