THIẾT BỊ By

CÁC DỤNG CỤ THIẾT YẾU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM – MÁY CẤT NƯỚC

MÁY CẤT NƯỚC ( Water distillation)

I. Máy cất nước là gì?

  • Máy cất nước là một loại hệ thống lọc tạo ra nước không có chất gây ô nhiễm bằng cách chuyển nước thành hơi trước khi ngưng tụ và đưa nước trở lại trạng thái lỏng. Trong quá trình bay hơi, các tạp chất như florua, asen, kim loại nặng, vi rút và các chất ô nhiễm khác, sẽ được loại bỏ trong buồng sôi do chúng không thể chuyển thành trạng thái hơi. Sau đó, máy chưng cất sẽ làm lạnh nước bay hơi, đưa nó trở lại trạng thái lỏng như một loại nước tinh khiết cao không có khoáng chất. 
  • Chưng cất nước bắt chước cách Trái đất làm sạch và phân phối lại nước. Nhiệt tỏa ra từ mặt trời làm bốc hơi nước từ đại dương và các vùng nước như sông, hồ, ao,… biến nó thành hơi nước. Hơi nước bốc lên và bắt đầu nguội, sau đó ngưng tụ và nước được đưa trở lại Trái Đất thông qua các kết tủa như mưa, tuyết và mưa đá. Quá trình chưng cất mô phỏng quá trình thanh lọc tự nhiên để sản xuất nước đặc biệt tinh khiết. 

II. Máy cất nước hoạt động như thế nào?

Nguyên lí hoạt động của máy cất nước

1. Máy chưng cất nước đun sôi nước, biến nó thành hơi nước.

2. Sau đó hơi nước được ngưng tụ và làm lạnh, đưa nó trở lại trạng thái lỏng.

3. Bất cứ thứ gì không thể biến thành hơi nước, như khoáng chất và vi sinh vật, đều bị bỏ lại.

Để bắt đầu quá trình chưng cất, nước được đổ vào buồng đun sôi. Khoang sôi được trang bị bộ phận gia nhiệt sẽ làm tăng nhiệt độ của nước đến mức sôi lăn tăn. Khi nhiệt độ của nước tăng lên, hơi nước được tạo ra. Mặt trên của khoang đun sôi được thông hơi, và hơi nước bốc lên đi qua lỗ thông hơi vào một bình ngưng, để lại mọi thứ, từ vi khuẩn đến florua. Bình ngưng là một cuộn ống bằng thép không gỉ, nơi hơi sẽ được chuyển đổi trở lại trạng thái lỏng.

Một quạt công suất lớn ở đầu thiết bị chưng cất làm lạnh hơi nước, tạo thành các giọt nước. Sau đó, những giọt này sẽ đi xuống ống ngưng tụ và đi qua bộ lọc sau bằng than hoạt tính. Điều này là do có một số chất gây ô nhiễm, như VOC, có thể tồn tại ở trạng thái khí và có thể đã thoát vào bình ngưng cùng với hơi nước.

Than hoạt tính, thông qua quá trình hấp phụ, loại bỏ bất kỳ chất gây ô nhiễm nào có thể còn bám trên các giọt nước. Sau đó, các giọt nước thoát ra khỏi thiết bị chưng cất và đọng lại trong bình thủy tinh hoặc bình chứa bằng thép không gỉ. 

*** Có thể sử dụng máy chưng cất nước để chưng cất rượu không?

Có thể dùng máy cất nước để chưng cất rượu; tuy nhiên, bạn cần tìm hiểu thêm luật ở địa phương về việc này, có khi cần giấy phép để bạn có thể tự chưng cất rượu.

III. Ưu điểm của máy cất nước:

Đảm bảo độ tinh khiết của nước: Nước cất hoàn toàn không chứa vi khuẩn, vi rút và các hợp chất vô cơ, bảo vệ cơ thể người sử dụng khỏi các chất gây ô nhiễm nước có hại. Đồng thời, cung cấp nguồn nước cất phục vụ cho quá trình nghiên cứu cho các phòng thí nghiệm.

Lắp đặt đơn giản: Không giống như các hệ thống lọc nước có độ tinh khiết cao khác, như khử ion và thẩm thấu ngược, máy chưng cất nước không yêu cầu lắp đặt phức tạp. Tất cả những gì cần làm để thiết lập mặt bàn, cắm nó vào nguồn điện. Sau đó, chỉ cần đổ đầy khoang đun sôi và để máy chưng cất lọc sạch nước. Các thiết bị tự động cần được kết nối với nguồn nước để chúng có thể liên tục cung cấp nước tinh khiết.

Một máy chưng cất nước được bảo dưỡng tốt sẽ có tuổi thọ ít nhất là 10-15 năm và việc thay thế bộ lọc sau carbon khá rẻ. 

IV. Ứng dụng của máy cất nước:

Nước cất là nước trơ (inert), tức là sau khi chưng cất hầu như không có khí trong đó, ngoại trừ hydro và oxy. Hơn nữa, quá trình chưng cất giết chết hầu hết các chất hữu cơ và loại bỏ các khoáng chất khỏi nước, lý tưởng cho các dự án nghiên cứu và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, vì giúp đảm bảo kết quả thử nghiệm chính xác nhất có thể do nước cất không làm sai lệch kết quả thử nghiệm.

Bên cạnh đó, nước cất, sạch và không chứa tạp chất, có thể quá nhiệt trên điểm sôi hoặc quá lạnh dưới điểm đóng băng mà không cần quá trình chuyển pha. Quá trình chuyển pha thường xảy ra trong trường hợp có tạp chất.

Vì thế, nước cất được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm hóa học, vật lý và sinh học, làm cơ sở cho việc chuẩn bị dung dịch, phân tích, thử nghiệm, cũng như cho các mục đích kỹ thuật: cung cấp thiết bị thí nghiệm, rửa dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm sau khi thí nghiệm, v.v.

Ngoài ra, máy cất nước được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như: hàng không và đóng tàu, khai thác mỏ, hóa chất, xí nghiệp hóa dầu, xí nghiệp luyện kim đen và kim loại màu, nhà máy chế biến, xí nghiệp công nghiệp thực phẩm, xí nghiệp công nghiệp nhẹ và điện tử, công nghiệp in ấn, công nghiệp năng lượng điện, công nghiệp nhiên liệu, sản xuất đồ trang sức, sản xuất mỹ phẩm và nước hoa.

Máy cất nước được ứng dụng để cung cấp nước cho các dung dịch và lưu chất có nồng độ nhất định đang được sử dụng trong các quy trình sản xuất, để làm mát các thiết bị và máy móc, đóng vai trò là lưu chất cho máy công nghiệp, cho bộ phận và các thiết bị cần đảm bảo độ chính xác cao, trong phòng thí nghiệm của các nhà máy sản xuất.

Vì vậy, việc trang bị máy cất nước cho phòng thí nghiệm của bạn hay tại nơi sản xuất dược phẩm, thực phẩm,… nhằm cung cấp nguồn nước đảm bảo chất lượng là điều cần thiết.

V. Phân loại máy cất nước: 

Để đánh giá được sự khác nhau giữa nước cất 2 lần và nước cất 1 lần chúng ta có thể dựa vào quá trình sản xuất nước cất. Nguyên lý của quá trình sản xuất nước cất là, nước cất được sản xuất trên dây chuyền sản xuất nước cất bằng thiết bị inox, với mục tiêu sản phẩm duy nhất là nước cất nên sau khi bay hơi được ngưng và hứng ngay tại đầu vòi ta được nước cất 1 lần, lấy nước cất 1 lần đó đem chưng cất thêm một lần nữa ta được nước cất 2 lần, để có nước cất 3 lần thì từ nước cất 2 lần ta đem chưng cất thêm một lần nữa ta sẽ được nước cất 3 lần. Chúng ta có thể phân biệt nước cất 1 lần và nước cất dựa vào các yếu tố sau:

  • Dựa vào chỉ tiêu kỹ thuật
Nước cất 2 lầnNước cất 1 lần
Hàm lượng cặn SiO2 mg/l ≤ 0.02
Amoniac và muối amoni (NH4), mg/l ≤ 0,00
Sunfat (SO4), mg/l ≤ 0,4
Clorua (Cl), mg/l ≤ 0,02
Sắt (Fe), mg/l ≤ 0,01
Đồng (Cu), mg/l ≤ 0,0001
Nhôm (Al), mg/l ≤ 0,001
Độ cứng (Ca + Mg), mg/l ≤ 0,00
pH 5,5-6,5
Độ dẫn điện riêng, µScm-1 ≤ 1
Tổng chất rắn hoà tan (TDS) ≤ 0,5
Nước cất 2 lần có chất lượng tương đương với nước dùng trong phòngthí nghiệm để phân tích loại 2 theo TCVN 4851-89 (ISO 3696-1987)		Hàm lượng cặn SiO2 mg/l ≤ 1
Amoniac và muối amoni (NH4), mg/l ≤ 0,05
Sunfat (SO4), mg/l ≤ 1
Clorua (Cl), mg/l ≤ 1
Sắt (Fe), mg/l ≤ 0,03
Đồng (Cu), mg/l ≤ 0,001
Nhôm (Al), mg/l ≤ 0,01
Độ cứng (Ca + Mg), mg/l ≤ 2
pH 5,5-6,5
Độ dẫn điện riêng, µScm-1 ≤ 5
Tổng chất rắn hoà tan (TDS) ≤3
Nước cất 1 lần có chất lượng tương đương với nước dùng trong phòng thí nghiệm để phân tích loại 3 theo TCVN 4851-89 (ISO 3696-198)
  • Dựa vào mục đích sử dụng

– Nước cất 2 lần có độ tinh khiết cao hơn lên nước cất được dùng trong các lĩnh vực đòi hỏi có độ chính xác cao: rủa dụng cụ trong y tế, thí nghiệm, chạy máy xét nghiệm, thẩm mỹ, spa, sản xuất linh kiện điện tử, công nghệ cao cơ khí chính xác…

– Nước cất 1 lần có thể dùng cho một số lĩnh vực, một số ngành không đòi hỏi độ tinh khiết cao như đổ nước làm mát cho máy phát điện, làm mát lò hơi, đổ acquy, nước làm mát ô tô, sắc thuốc bắc…

VI. Các loại máy cất nước chúng tôi đang cung cấp:

Hãng sản xuất LASANY-Ấn Độ:

Máy cất nước 2 lần 4L/h Lasany (Water Distillation IDO-4D)  

Máy cất nước một lần 8L/h Lasany (Water Distillation IDO-8S)

Máy cất nước một lần 4L/h Lasany (Water Distillation LPH-4) 

Hãng sản xuất STUART (COLE-PARMER)-Anh

Máy cất nước 2 lần 4L/h Stuart (Aquatron water still – A4000D) 

Máy cất nước một lần 4L/h Stuart (Aquatron water still – A4000) 

Máy cất nước một lần 8L/h Stuart (Aquatron water still – A8000) 

Máy cất nước một lần 4L/h Stuart (Merit water still – W4000) 

VII. Làm sạch máy cất nước:

  1. Tắt máy chưng cất và mở nắp buồng đun sôi. Tháo nắp rời ra khỏi máy chưng cất nước (nếu có). Đổ đầy nước ấm vào bồn rửa và thêm 1/4 cốc giấm trắng, có thể sử dụng chanh hoặc nước cốt chanh, axit sulfamic, hoặc chất khử cặn bằng máy chưng cất nước.
  2. Nhúng nắp vào nước. Để nắp ngâm trong dung dịch trong vài giờ. Nếu không thể tháo nắp, lấy bàn chải hoặc miếng vải đã ngâm trong dung dịch tẩy rửa và cọ rửa nắp.
  3. Đổ dung dịch 1/2 giấm và 1/2 nước vào khoang đun sôi. Giấm trắng sẽ làm lỏng các cặn cáu cặn hình thành ở bên trong khoang đun sôi. Đảm bảo rằng dung dịch cao hơn vài inch so với các hình dạng tỷ lệ có thể nhìn thấy để đảm bảo chúng sẽ bị loại bỏ.
  4. Để dung dịch trong bình chưng cất qua đêm. Chờ 12 giờ để dung dịch phát huy tác dụng trên máy chưng cất. Có thể xoáy nước nhẹ nhàng xung quanh trong bình chưng cất, đảm bảo rằng tất cả cặn vôi đều tiếp xúc với dung dịch giấm.
  5. Đổ hết nước vào bình chưng cất và rửa sạch. Vào buổi sáng, đổ dung dịch xuống cống và đổ đầy nước vào bình chưng cất. Tráng kỹ bộ chưng cất bằng nước ấm từ vòi nhiều lần.
  6. Để bình chưng cất nước khô trong không khí trước khi sử dụng lại. Sau khi đã làm sạch, để hệ thống khô trước khi cắm lại vào nguồn điện. Gắn lại nắp vào thiết bị chưng cất và sẵn sàng sử dụng cho những lần tiếp theo.