94666 (613135), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Зв'язування аміаку. На 10 л води додають 5,0 г алюмінію сульфату чи алюмокалієвих галунів у розчиненому вигляді:
2KA1(S04) 2 + 6NH4OH = 3(NH4) 2S04 + K2S04 + 2А1(ОН) 3
При цьому протікає і побічна реакція: надлишок галунів реагує з хлоридами, що часто присутні у воді, з виділенням газоподібного водню хлориду, що легко переходить у дистилят:
2KA1(SO4) 2 + 2NaCl - K2SO4 + 3Na2SO4 + 2AlCl3
AICI3 + 3H2O = A1(OH) 3 + 3HC1
Якщо після використання галунів очищена вода дає реакцію з нітратом срібла, необхідно перед перегонкою додати ще двозаміщений натрію фосфат.
Для зв'язування водню хлориду до 10 л води додають 3,5 г натрії фосфату двозаміщеного (з розрахунку 2/3 від кількості узятих галунів):
Na2HPO4 + НСІ = NaCl + Na2PO4
При наявності вуглецю діоксида та інших летких домішок додають вапняну воду. По проходженні 20-30 хвилин воду декантують, фільтрують і після цього роблять перегонку.
Пом'якшення води. Небажана присутність у воді солей кальцію і магнію, які придають їй тимчасову і постійну твердість, внаслідок чого при дистиляції води на стінках випарника утворюється накип. Крім того, при перегонці твердої води швидко виходять з ладу нагрівальні елементи дистилятора. Тимчасову твердість обумовлює наявність кальцію і магнію гідрокарбонатів. Від них можна звільнитися кип'ятінням води. При цьому гідрокарбонати переходять у карбонати і випадають в осад, який відфільтровують:
Са(НСO3) 2 → СаСO3↓+ Н2O + СO2
Але в цьому випадку вода насичується вуглецю оксидом, що повільно видаляється при кип'ятінні, тим самим знижується рН води очищеної. Тому для усунення тимчасової твердості доцільно застосовувати кальцію гідроксид:
Са(НСO3) 2 + Са(ОН) 2 → 2СаСO3↓ + 2Н2O
Постійна твердість води обумовлена присутністю кальцію і магнію хлоридів, сульфатів та інших солей. її усувають обробкою води натрію карбонатом:
СаС12 + Na2CО3 → СаСО3↓ + 2NaCl
MgSО4 + Na2CО3 → MgCО3↓ + Na2SО4
Доступний для кожної аптеки вапняно-содовий спосіб пом'якшення води. Суть його в тому, що у воду додають одночасно розчин кальцію гідроксиду і розчин натрію карбонату. Під дією кальцію гідроксиду усувається тимчасова (карбонатна) твердість, оскільки кальцію і магнію гідрокарбонати переходять у карбонати і випадають в осад.
Mg(HCО3) 2 + Са(ОН) 2 → СаСО3↓ + MgCО3↓ + 2Н2О
Під дією натрію карбонату випадають солі постійної (некарбонатної) твердості: сульфати, хлориди та інші солі кальцію і магнію. Кальцію гідроксид зв'язує також вуглецю діоксид, що знаходиться у воді:
СО2 + Са(ОН) 2 → СаСО3↓ + Н2О
Коагуляція колоїдних домішок. Колоїдну муть можна видалити лише після попереднього укрупнення суспендованих часток. Для руйнування колоїдної системи необхідно нейтралізувати електричний заряд часток. Позбавлені заряду частки під впливом сил взаємного притягання з'єднуються - коагулюють. Укрупнені частки мають таку масу, при якій вони втрачають свою кінетичну стійкість і випадають в осад. Нейтралізація заряду колоїдних часток досягається додаванням до води іншої речовини також колоїдного характеру, але частки якої несуть протилежний заряд.
Сполуки кремнієвої кислоти, що знаходяться у воді, в колоїдно - дисперсному стані несуть негативні заряди, тому для їх коагуляції придатні лише речовини, заряджені у воді позитивно. Як таку речовину найчастіше застосовують алюмінію сульфат чи алюмокалієві галуни. Обробку води перед дистиляцією варто робити в окремих ємностях, щоб уникнути забруднення аквадистиляторів.
Водопровідна вода, підготовлена таким чином, все ж містить достатню кількість солей, які при дистиляції осідають на стінках випарника й електронагрівальних елементів, що значно знижує продуктивність дистилятора і нерідко виводить з ладу електронагрівники. Тому найбільш перспективне створення апаратів у комплексі з водопідготовлювачами. Зараз запропонована електромагнітна обробка води.
Метод магнітної обробки води полягає в пропущенні її через зазори, утворені в корпусі спеціального пристрою між рухомими і нерухомими магнітами. В результаті впливу на воду магнітного поля змінюються умови кристалізації солей при дистиляції. Замість щільного осаду на стінках дистиляторів утворюються рихлі шлами, а в товщі води - суспендований. При використанні пристрою обов'язкове щоденне скидання води з апарата для видалення шламу. Запропоновано електрохімічний діалізний апарат із застосуванням напівпроникних мембран, а також іонообмінна установка для одержання знесоленої води з використанням гранульованих іонітів та іонообмінного целюлозного волокна.
Дистиляція води. Загальний принцип одержання води дистильованої полягає в тому, що питну воду, яка пройшла водопідготовку, поміщають в аквадистилятор, що складається з таких основних частин: випарника, паровідвідної частини (шолома і сполучних трубок), конденсатора (холодильника) і збірника. Для контролю рівня води в камері випару обладнане водомірне скло. Випарник з водою нагрівають до кипіння. Пари води надходять у конденсатор, де вони скраплюються й у вигляді дистиляту надходять у збірник. Усі нелеткі домішки, що знаходилися у вихідній воді, залишаються в аквадистиляторі.
Залежно від джерела нагрівання аквадистилятори розділяються на апарати з вогневим, електричним і паровим нагріванням. За сучасною номенклатурою аквадистилятори класифікуються на наступні: ДВ - аквадистилятор вогневий, ДЕВ - аквадистилятор електричний з водопідготовлювачем, ДЕВЗ - аквадистилятор електричний з водопідготовлювачем і збірником та інші. За конструкцією апарати бувають періодичної дії і циркуляційні (безперервної дії). В аквадистиляторах періодичної дії воду очищену одержують окремими порціями. Для наповнення випарника вихідною водою процес дистиляції переривають.
Мал. Аквадистилятор ДЕ-25
Циркуляційні аквадистилятори автоматично наповняються під час перегонки нагрітою водою з конденсатора і дистильована вода може виходити безперервно. В аптеках в основному використовують аквадистилятори безперервної дії: ДЕ-1, ДЕ-25, ДЕ-4 з використанням електричного нагрівання (цифри позначають продуктивність апаратів у літрах за годину), та аквадистилятори вогневі ДВ-10, ДВ-4, джерелом нагрівання в яких є стандартна газова плита. Вони можуть бути використані замість електричних в аптеках з централізованим газопостачанням при наявності підводки газового трубопроводу в дистиляційну.
Мал. Аквадистилятор Д-2 Мал. Аквадистилятор ДТВС-4
Основні частини апарата ДЕ-25 (мал.99): камера випаровування з відбивними екранами для сепарації пари, конденсатор, електронагрівники, датчик рівня, вентиль, кран спускний, електрощит із проводом, основа, кришка люка, ніпель для зливу води. Сепаратор пари має велике значення для одержання високої якості води очищеної, оскільки внаслідок бризковиносу в дистилят потрапляють речовини, що містяться у вихідній воді.
У камері випаровування змонтовано електронагрівники. На початку роботи водопровідна вода, що безперервно надходить через вентиль, заповнює камеру випаровування до встановленого рівня. Надалі в міру википання вода буде надходити в камеру випаровування тільки частково, основна ж частина буде зливатися по трубці в вирівнювач і далі через штуцер у каналізацію або може використовуватися для господарських потреб. Вирівнювач поєднується з камерою випаровування і служить для постійної підтримки в ній необхідного рівня води. Апарат оснащений автоматичним пристроєм - датчиком рівня, який охороняє електронагрівники від перегонки на випадок зниження рівня води нижче допустимого. У випадку припинення подачі води чи при малому напорі електронагрівники автоматично відключаються. Робота апарата контролюється сигнальними електролампами, розташованими на електрощиті.
Для одержання води дистильованої рекомендовані й інші аквадистилятори (мал.100,101,102,103).
При використанні будь-якого аквадистилятора необхідно дотримувати наступні умови.
Усі частини перегінного апарата, що стикаються з водою чи парою, повинні бути виготовлені з матеріалів (стекло, нержавіюча сталь і т.п.), які не віддають воді складових частин або вилуджені чистим оловом і повинні міститися в абсолютній чистоті і справності. Щодня перед початком перегонки необхідно протягом 10-15 хвилин пропускати пару, не включаючи холодильника. Перші порції води очищеної, одержувані протягом 15-20 хвилин, зливають і тільки після цього починають збір води.
Необхідно стежити, щоб камера випаровування (куб) була наповнена водою до 2/3 об'єму, і підтримувати рівень води під час перегонки не нижче 1/5 об'єму, інакше можливе пригоряння домішок, що залишаються на дні куба, і попадання в приймач утворених при цьому летких продуктів. Не допускати сильного кипіння води в кубі, щоб зменшити число утворюваних крапель.
Розміщати конденсатор (холодильник) необхідно якнайдалі від кип'ятильника перегінного куба, щоб пара могла проходити більш довгий шлях, під час якого дрібні крапельки води, що захоплюються парою, могли б осідати на стінках паропроводу, не досягаючи холодильника.
При використанні нового апарата спочатку доцільно протерти його внутрішню поверхню ватою, змоченою сумішшю спирту з ефіром, а потім розчином перекису водню, якщо конструкція апарата дозволяє це зробити. Після цього необхідно пропустити через нього пару без охолодження протягом 10-30 хвилин і перегнати не менше 40-60 л води.
Мал. Аквадистилятор ДТ-10
Мал. Дистилятор портативний з електронагрівом
Мал. Збірники води: а - З-16; б - З-40; в - скляний (1 - бутель, 2 - трубка для конденсату, 3 - хлоркальцієва трубка, 4 - трубка для забору води)
Після монтажу аквадистиляторів варто мати на увазі, що використання води очищеної за прямим призначенням дозволяється тільки після 48 годин роботи апарата і перевірки якості води відповідно до вимог ДФ XI і ФС 42-2619-89.
Воду очищену необхідно збирати в чисті стерилізовані чи оброблені парою збірники. Збірники води очищеної типу 3 (мал.104) виконані з нержавіючої сталі, мають циліндричну форму.
Місткість збірників 6,16,40,100 і 250 л. Вони оснащені водомірною трубкою і зливальним краном. У верхній частині корпуса мають люк для очищення і санітарної обробки внутрішньої поверхні. Люк закривається кришкою, оснащеною фільтром для повітря. Збірники приєднуються до аквадистилятора за допомогою штуцера. Установлюють їх зазвичай на кронштейнах або на підставці з таким розрахунком, щоб вода могла подаватися до робочих місць самопливом. Перед експлуатацією внутрішню поверхню збірника слід ретельно очистити і промити содовим розчином або гірчичною суспензією (1: 20), а потім обполоскати кілька разів водопровідною і свіжоочищеною водою. В процесі експлуатації збірник необхідно періодично (1-2 рази на місяць) промивати з застосуванням миючих речовин.
Невеликі кількості води (як виняток) збирають у скляні балони з хімічно стійкого скла, інакше може мінятися рН, що негативно діє на лікарські засоби, які розкладаються в лужному середовищі.
Балони з водою очищеною слід ретельно закривати пробками з двома отворами: один - для трубки, по якій надходить вода, другий - для скляної трубки зі стерильною ватою, через яку фільтрується повітря, що надходить у посудину. Вату необхідно періодично (не рідше 1 разу на день) міняти. Збірник повинен з'єднуватися з аквадистилятором за допомогою скляних трубок, які мають впритул стикатися з трубкою конденсатора. Гумові трубки використовуються тільки для сполучення скляних трубок. Збірники встановлюються на піддони або на балоноперекидачі.
Для знесолення (демінералізації) води застосовують різні установки. Принцип їх дії заснований на тому, що вода звільняється від солей пропущенням її через іонообмінні колонки (мал.105). Основна частина таких установок - колонки, заповнені катіонітними й аніонітними смолами. Активність катіонітів визначається наявністю карбоксильної чи сульфонової групи, яка має здатність обмінювати іони водню на іони лужних і лужноземельних металів:
R(SО3H) 2 + Са(НСО3) 2 → R(SО3) 2Ca+ 2Н2О + СО2
Аніоніти - найчастіше продукти полімеризації амінів з формальдегідом, що обмінюють свої гідроксильні групи на аніони:
RNH3OH + NaCl → RNH3Cl + NaOH
У практиці використовують, наприклад, катіоніт КУ-1, сульфовугілля СК-1 і аніоніт ЕДЕ-10П. Ці ж адсорбенти можуть застосовуватися і для одержання пом'якшеної води з метою усунення накипу в перегінних кубах.1 кг зазначених вище катіонітів здатні зв'язати катіони, що містяться в 70-80 л водопровідної чи іншої питної води. При завантаженні в колонку 30 кг катіоніту (КУ-1, КУ-2 чи сульфовугілля СК-1) можна його застосовувати протягом 10-15 днів і щодня одержувати 100-150 л високоякісної знесоленої води.
При завантаженні 15 кг аніоніту ЕДЕ-10П і АВ-17 можна безперервно обробляти воду протягом 20-25 днів, після чого регенерувати. Установки мають ємності для розчинів кислоти, лугу і води очищеної, необхідних для регенерації смол. Регенерація катіонітів здійснюється кислотою (3-5% хлористоводневою чи сірчаною):
R(SО3) 2Ca + 2НС1 → R(SО3H) 2 + СаС12
Регенерований катіоніт промивають очищеною (знесоленою) водою до відсутності кислої реакції.
Аніоніти відновлюються розчином лугу (2-5%):
RNH3Cl + NaOH → RNH3OH + NaCl
Регенерований аніоніт промивають знесоленою водою до відсутності у фільтраті лужної реакції на лакмус.
Вода спочатку пропускається через колонку з катіонітом, а потім - з аніонітом чи у зворотному порядку (конвекційна система), або ж воду пропускають через одну колонку, що містить одночасно катіоніт і аніоніт (змішана колонка).
В аптечній практиці може бути використаний демінералізатор, що містить катіонітну й аніонітну іонообмінні колонки, датчик контролю електроопору знесоленої води і систему відключення подачі водопровідної води при зниженні електроопору знесоленої води нижче допустимого рівня. У комплект також входить регенератор, призначений для відновлення іонообмінної ємності смол.
Демінералізатор доцільно використовувати в міжлікарняних, великих лікарняних та інших аптеках для подачі знесоленої води в мийну кімнату і в аквадистилятор. Продуктивність демінералізатора 200 л / год при пропускній здатності міжрегенераційного періоду 400 л.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
