Дистиллированная вода

(AQUA DESTILLATA) ~V

Качество дистиллированной воды регламентируется ГФХ. Она долж­на быть бесцветной, прозрачной, без запаха и вкуса и иметь рН в пре­делах 5,0—6,8. Остаток после выпаривания 100 мл воды и высуши­вания до постоянной массы не должно превышать 0,001 %. Реакции на хлор иды, сульфаты, кальций, тяжелые металлы, нит раты _и__нитриты_^ должны быть отрицательными. Со держание аммиакя— нр более Qj00002_%. При кипячении в течение 10 мин 100 мл воды с 2 мл разве­денной серной кислоты и 1 мл 0,01 н. раствора перманганата калия вода должна остаться окрашенной в розовый цвет (восстанавливаю -щие вещества). После взбалтывания воды с равным объемом извест-ковой воды в хорошо закупоренной склянке, наполненной доверху, вода в течение часа должна оставаться прозрачной (угольный анг идрид).

О том, что даже хорошая питьевая вода резкоотличается~от офици-нальной, можно судить хотя бы по тому, что она в среднем имеет жест­кость, равную 10°. Одному градусу жесткости соответствует содержание в 1 л воды 10 мг солей, определяющих жесткость воды в пересчете на СаО. Таким образом, при 10° жесткости в питьевой воде может содер­жаться 0,01% минеральных веществ, обусловливающих жесткость. Если даже исключить возможность химического взаимодействия примесей в воде с лекарственными веществами, то и в этом случае минеральные вещества будут причиной помутнения спиртово-водных растворов и извлечений вследствие выпадения солей кальция и магния. Выделение солей, обусловливающих жесткость, происходит медленно И'может про­текать в профильтрованных препаратах, разлитых в бутылки и склянки.

Воде как растворителю и экстрагенту может быть дана следующая оценка.

1. Большинство важнейших действующих веществ (соли алкалоидов,
гликозиды, гормоны, сапонины, дубильные вещества, слизи и др.) в воде
растворимы, а потому ею извлекаются достаточно полно.

2. Вода хорошо проникает через клеточные стенки, если они не про­
питаны жироподобными или иными гидрофобными веществами.

3. Вода может быть причиной гидролиза действующих веществ. Гид­
ролиз усиливается действием ферментов, а также при нагревании.

4. Вода не обладает антисептическими свойствами, а потому водные
растворы и вытяжки, особенно если они содержат белковые, слизистые

и подобные им вещества, очень быстро становятся средой для развития микроорганизмов. В частности, в них интенсивно развиваются микро­организмы и прорастают плесени, вызывающие образование кислот (растворы и извлечения «прокисают», приобретают гнилостный запах).

5. Вода в фармакологическом отношении индифферентна.

6. Вода улетучивается нелегко и в случае ее удаления из вытяжки
выпаривание (во избежание разложения термолабильных веществ) не­
обходимо проводить под вакуумом.

7. Вода негорюча.

8. Вода находится повсеместно и в дистиллированном виде доступна
любому фармацевтическому производству.

Таким образом, вода как растворитель и экстрагент имеет широкий диапазон.

Дистиллированную воду в городских аптеках и на фармацевтических предприятиях получают путем перегонки питьевой воды, поступающей из городской водопроводной сети. В сельских аптеках ее получают из водоисточников другого происхождения (реки, колодцы и пр.) после предварительной подготовки, заключающейся в освобождении как от растворенных, так и механически- и коллоидно-взвешенных примесей.

ВОДОПОДГОТОВКА. В зависимости от характера примесей водо-подготовка может состоять из следующих операций.

Умягчение воды. Доступным для каждой аптеки является известково-■содовый способ умягчения воды. Сущность его заключается в том, что в воду вводят раствор гидрата окиси кальция Са(ОН)₂ и раствор каль­цинированной соды ЫагСОз. Под^действием гидрата окис кальция уда­ляется временная (карбонатная)\жидкость, так как кальция и магния гидрокарбонаты переходят в карбоцаты и выпадают в осадок:

Са(НСО₃)₂ + Са(ОН)₂ -------- >- 2СаСО₃| + 2Н₂О

Mg(HCO_s)₂ + Са(ОН)₂ ► СаСО₃| + MgCO₃J + 2Н₂О.

Под влиянием натрия карбоната выпадают соли постоянной (некар-•бонатной) жесткости — сульфаты, хлориды и другие соли кальция и магния:

CaSO₄ + Na₂CO₃ >- СаСО₃ + Na₂S. „

MgSO«+ Na₂CO₃ ■* MgCO₃+ Na₂S.j₄

CaCl₂ + Na₂CO₃»- CaCO₃+2NaU

MgCl_a+Na₂CO₃ >■ MgCO₃+2NaU

Поскольку магния карбонат несколько лучше растворяется в воде, чем кальция карбонат, который почти нерастворим, часть гидрата окиси ■кальция расходуется на перевод магния карбоната в нерастворимую в воде гидроокись:

MgCO₈+ Са(ОН;₂ *■ Mg(OH)₂| + СаСО„|.

Гидрат окиси кальция связывает также находящуюся в воде углекис­лоту:

СО₂+Са(ОН)₂ --------,. CaCOjj + Н₂О.

Необходимое для умягчения 1 л воды количество реагентов может быть рассчитано, если будет известен анализ используемой воды. Ко­личество негашеной извести (в миллиграммах) рассчитывают по фор­муле:

1)+1,4МеО4-1,27СО₂

12S

а соды:

Na.cO. =

10 (Ж_а +3)1,89 18,9 (Ж₂ + 3)

где Ж1 — временная жесткость в градусах жесткости¹; Жг — постоян­ная жесткость воды в градусах жесткости; MgO — содержание магние­вых солей в пересчете на магния окись в мг/л; СО₂— содержание сво­бодной углекислоты в воде в мг/л; 10—-число миллиграммов СаО, соот­ветствующее Г жесткости; 1,4 и 1,27 — коэффициенты для пересчета от MgO и СО₂ на СаО; 1,89 — то же от СаО на Na₂CO₃; 1 и 3 — избыт­ки извести и соды, выраженные в градусах жесткости, необходимой для обеспечения более полного протекания реакции умягчения воды; а я б — содержание чистых реагентов (СаО и Ыа₂СОз) в используемых техни­ческих химикатах в долях единицы.

Пример. Используемая речная вода имеет временную жесткость, равную 12°; жесткость постоянная — 5°. В воде содержится 15 мг/л магниевых солей в пересчете на MgO и 25 мг/л СО₂, используемая известь содержит 75% СаО, а сода — 95% Na₂CO₃. Отсюда необходимо:

СаО =

10(12+

1,4-15+1,27-25

0,75

= 244 мг/л,

18,9-(5 + 3) Na₂CO_s = 095 = 159 мг/л,

или на каждый литр речной воды нужно взять (округленно) извести 0,25 г и соды
0,16 г. \

Известь применяют в виде известкового молока с концентрацией 2— 5%, а соду — в виде 5—6% раствора. Само умягчение можно проводить в дубовых бочках или металлических баках необходимой емкости. Пос­ле введения реагентов воду перемешивают, оставляют на 5—6 ч для отстаивания и осветленный слой фильтруют.

Коагуляция коллоидных примесей. Коллоидную муть можно удалить лишь после предварительного укрупнения взвешенных частиц. Для раз­рушения коллоидной системы необходимо нейтрализовать электриче­ский заряд частиц. Лишенные заряды частицы под влиянием сил вза­имного притяжения соединяются — коалесцируют.

Находящиеся в воде в коллоидно-дисперсном состоянии глины, соеди­нения кремниевой кислоты, гуминовые вещества несут отрицательные заряды, поэтому для их коагуляции пригодны лишь вещества, заряжен­ные в воде положительно. В качестве такого вещества чаще всего применяют алюминия сульфат A1₂(SO₄)3- 18Н₂О или алюминиево-калие-вые квасцы КАЦЭО^г" 18Н₂О. При добавлении коагулянта в воду происходит следующая реакция:

Al₂(SO₄)₃.18H₂O+3Ca(HCO₃)₂ -----------»- 2А1(НСО₃)₃ + 3CaSO₄ + 18Н₂О.

Аналогичная реакция протекает с магния гидрокарбонатом. Обра­зующийся алюминия гидрокарбонат неустойчив и распадается на алю­миния гидроокись и углекислый газ:

2А1(НСО₃)з *■ 2A1(OH)₃J + 6СО₂.

Алюминия гидроокись образует коллоидно-дисперсную систему с по­ложительно заряженными частицами. Происходит взаимная коагуля­ция, в результате чего образуются быстро оседающие хлопья как при­месей, так и коагулянта. Одновременно оседают также грубодисперс-

¹ Один градус жесткости соответствует содержанию 6 1 л воды 10 мг СаО или 7,19 мг MgO.

9—163

ные примеси (ил, глина), механически увлекаемые хлопьями коллоидов. Не исключено, что при этом коллоидами в некоторой степени адсорби­руются и микробные тела.

Алюминия сульфата добавляют обычно 60—100 мг на 1 л воды. Из­быток коагулянта вреден, так как он может привести к переразрядке частиц, вследствие чего коагуляция не произойдет. Коагуляция может протекать только в слабощелочной среде, в связи с чем ее полезно про­водить одновременно с известково-содовым умягчением воды. Коагуля­ция протекает 15—30 мин, оседание хлопьев заканчивается через 3— 4 ч. Раствор алюминия сульфата применяют в концентрации 5%.

Связывание аммиака. Аммиак в случае его обнаружения в воде свя­зывается алюминия сульфатом или квасцами, что происходит одновре­менно с коагуляцией коллоидных примесей:

2KA1(SO₄)₂-18H₂O+6NH₄OH ------ > 3(NH₄)₂SO₄+ K₂SO₄+ 2A1(OH₃)₃ +36H₂O.

. Разрушение органических примесей. Органические вещества, в том числе микробные тела, разрушаются добавлением калия перманганата из расчета 25 мг на 1 л воды.

Проведением водоподготовки не только достигается повышение ка­чества дистиллированной, воды, но и в значительной степени удлиняется эксплуатационный с|уигдистилляционных аппаратов.

ДИСТИЛЛЯЦИЯ ВОДЫ. Общий принцип получения дистиллиро­ванной воды заключается в том, что питьевую воду или воду, прошед­шую водоподготовку, наливают в перегонный аппарат (испаритель) и нагревают до кипения. При этом пары воды направляются в конденса­тор, где они сжижаются и в виде дистиллята поступают в приемник. Все нелетучие примеси, которые находились в исходной воде, остаются в перегонном аппарате. Установки для получения дистиллированной' воды бывают разной производительности. Выбор их зависит от размера производства.

Дистилляторы серии Д. Дистиллятор Д-1 (рис. 75). Аппарат производительностью 4—5 л воды в час; состоит из испарителя 8 (с вмонтированными в его дно трубчатыми электронагревательными-элементами 15 мощностью 3,5—4 кВт), защищенного снаружи сталь­ным кожухом 9, конденсатора / и уравнителя 7 для автоматического наполнения испарителя водой. Вода из водопровода поступает в аппарат-через ниппель 16, где она, омыв снаружи куполовидный корпус конден­сатора (нагреваясь при этом), по сливной трубке 5 через воронку 6 по­ступает в уравнитель. Излишек воды попадает в отверстие и по внут­ренней трубке уравнителя выводится из аппарата через отверстие в- ниппеле 12. Пар из испарителя через патрубок 4 поступает в конденса­тор; конденсируясь, вода стекает вниз и выводится через ниппель 3. Отверстие 2 в корпусе конденсатора предназначено для выхода пара,, не успевающего конденсироваться, чем предупреждается повышение давления в аппарате. Включение в сеть производится с помощью про­вода 14, выходящего через втулку в отверстие кожуха. На кожухе имеется болт заземления 13. Необходимо, чтобы слив воды (из ниппе­ля 12) был непрерывным на протяжении всего времени работы аппара­та. По окончании ее вначале выключают электронагрев и только потом прекращают поступление в аппарат воды. Воду из испарителя выпуска­ют через кран 10 в крестовине 11.

В современной модели дистиллятора Д-1 конструкция уравнителя зна­чительно упрощена. Ниппели питания и вывода дистиллята находятся на одной стороне.

Дистиллятор Д-2 (рис. 76). Аппарат производительностью 20 л в час; состоит из камеры испарения 1, конденсатора 2, четырех элек­троэлементов 3, уравнителя 4 и защитного стального кожуха 5. Вода в

,2

18

JPuc. 75. Дистиллятор Д-1 (схема /7У^стР°йства). Объяснение в тексте.

а — первая модель; 6 — современная мо­дель.

Рис. 76. Дистиллятор Д-2 (схема устройства). Объяснение в тексте.

9*

аппарат поступает через вентиль 6 и, омыв конденсатор, по трубке 9 попадает в уравнитель, а оттуда (кроме избытка)—в камеру испаре­ния. Дистиллированная вода вытекает из конденсатора через нип­пель 10. Для выхода пара, не успевающего сконденсироваться в каме­ре конденсатора, имеется предохранитель. Вода спускается из конден­сатора через кран 7, из камеры испарения — через кра^ 8.

Дистиллятор Д-3 по устройству и принципу действия аналогичен Д-2, но имеет меньшую производительность (9—10 л в час). Дистил­лятор Д-5 аналогичен Д-1 с той разницей, что контроль за уровнем воды в камере испарения осуществляется автоматическим датчиком, который в случае падения уровня воды ниже допустимого автоматиче­ски отключает электроэлементы. Все дистилляторы серии Д являются аппаратами для аптечного производства.

Правила перегонки и хранения дистиллированной воды определены специальной инструкцией, утвержденной Министерством здравоохра­нения СССР.

Аппарат «Грибок». У этого аппарата (рис. 77) испаритель, кон­денсатор и приемник расположен на одной оси, один под другим. Благодаря такой конструкции аппарат занимает мало площади, так как подвешивается к стене. Испаритель 8 имеет полусферическую фор­му, напоминающую шляпку гриба. Отделяется он от трубчатого кон­денсатора 3 днищем, которое в средней части пронизывается холодиль­ными трубками 4. По днищу расположен паровой змеевик 5, нагре­вающий воду. Холодная вода в конденсатор поступает через нижний кран 10. Из верхней части конденсатора нагревающуюся воду по соеди­нительной трубе 11 направляют в газоотделительный бачок 12, откуда по перепускной трубке 7 она попадает в испаритель для пополнения ис­парившейся воды; излишек горячей воды выводится через трубу 6. Че­рез кран 2 опорожняется конденсатор, через кран 9 — парообразователь, через кран 12 выводится конденсат из змеевика. Дистиллят выпускается через сборник /. Производительность «Грибка» до 450 л дистиллиро­ванной воды в час. Ввиду простоты устройства и портативности он удо­бен для небольших галеновых производств.

Колонный трехступенчатый аппарат. На фармацевтических заводах дистиллированую воду получают в колонных трехступенчатых перегон­ных аппаратах; производительность крупных моделей может достигать 1000 л/ч. У этих аппаратов (рис. 78) три испарителя расположены один над другим, вследствие чего они очень компактны. Другой осо­бенностью колонных аппаратов является то, что только первый (ниж­ний) испаритель нагревается паром, поступающим из заводского паро­провода. Что касается второго испарителя, то вода в нем нагревается паром, полученным в первом испарителе, а вода в третьем испарителе нагревается паром из второго испарителя. Таким образом, колонные аппараты являются весьма экономичными, использующими теплоту вто­ричного пара.

Трехступенчатый колонный аппарат состоит из колонны А, автома­тических регуляторов уровня воды Б, конденсатора В и сборника Г. Колонна представляет собой стальной цилиндр /, разделенный днища­ми 2 на три ступени (испарителя). В каждой ступени находятся змее­вик 3 и кран 10 для спуска воды. Греющий пар в змеевик первой сту­пени поступает через вентиль 13. Мятый пар из змеевика поступает в конденсационный горшок 4. Образовавшийся в первой ступени пар поступает в змеевик второй ступени и доводит до кипения находя­щуюся здесь воду. Образующийся при этом конденсат поступает сна­чала в отделитель воздуха 5, а затем в трубу, соединяющую колонный аппарат с конденсатором. Образовавшийся во второй ступени пар по­ступает в змеевик третьей ступени, доводит воду до кипения и в кон-

. 77. Аппарат «Грибок». Объяснение в тек-

Puc. 78. Колонный трехступенчатый аппарат. Объяснение в тексте.

дытод подогретом воды дл/гт/та-ния устаноб/ct/

денсированном состоянии уходит в трубу 6 через отделитель воздуха. Пары, образовавшиеся в третьей ступени, по трубе 6 непосредственно направляются в конденсатор. Для того чтобы вода могла закипеть в парообразователях, температура греющего пара в змеевике должна быть соответстзенно выше. Это достигается перепадами в давлении

греющего пара,' о которых судят по манометрам 8, установленным на первой и второй ступенях. Чтобы давление в этих ступенях не превы­сило установленной нормы, имеются предохранительные клапаны 7.

Испарители питаются водой, поступающей из конденсатора по тру­бе 9. Вначале испарители заполняют холодной водой, которая поступа­ет в конденсатор из водопровода через кран 11. После открытия вен­тилей 12 вода заполняет все три испарителя до определенного уровня (по водоуказательным трубкам, не указанным на схеме). После этого вентили 12 перекрывают и колонный аппарат включают в работу. В дальнейшем питание парообразователей проводится уже горячей во­дой (до 80°С) из верхних горизонтов конденсатора. Уровень воды в ступенях поддерживается автоматическими регуляторами 9, в которые вода поступает через вентили 15. Для создания необходимого давления в трубопроводах, которое позволило бы воде преодолеть давление пара в ступенях, имеется клапан 16. Излишек воды выводится через от­вод 17.

Помимо указанных дистилляционных установок фармацевтические заводы Министерства медицинской промышленности в настоящее время используют также мощные установки иностранных конструкций (на­пример, супердистиллятор итальянской фирмы «Маскарини» произво­дительностью 1500 л/ч и др.).

Режим работы аппаратов. Поскольку фармацевтические предприятия расположены в городах и пользуются питьевой водой, отвечающей тре­бованиям ГОСТ, она пригодна для непосредственного получения дис­тиллированной воды. В условиях фармацевтического производства важно обеспечить наблюдение за процессом перегонки воды и своевре­менно устранить причины, ухудшающие качество дистиллята. Описан­ные выше аппараты по перегонке воды работают непрерывно с авто­матическим восполнением воды. Поэтому в воде, находящейся в испа­рителе, постепенно повышается концентрация примесей, многие из ко­торых при этом выпадают в осадок, образуя накипь. Она появляется за счет перехода гидрокарбонатов кальция и магния в карбонаты.

Са(НСО₃)_а >■ СО₂ + Н₂О + СаСО₃

Mg(HCO₃)_a *■ CO₈+H₂O+MgCO₃.

Наряду с этим из хлористых соединений может освободиться свобод­ная хлористоводородная кислота, которая перейдет в дистиллят. В свя­зи с этим через каждые 12—24 ч работы перегонного аппарата необхо­димо из испарителя полностью удалять кубовую воду и тщательно про­мывать его, стремясь при этом по возможности удалить и накипь.

Далее нужно следить, чтобы кипение воды в испарителе протекало сравнительно спокойно для предупреждения брызгоуноса. Брызго-унос — большое зло, так как вследствие его в дистилляте появляются пирогенные вещества. Это замечание особенно существенно для аппарата «Грибок», в котором высота парового пространства недоста­точна.

Хранение и перемещение воды. Поскольку дистиллированная вода вырабатывается в значительных количествах, приемные сосуды (сбор­ники), в которые она поступает из конденсатора, должны быть доста­точной емкости, чтобы выполнять одновременно роль кратковремен­ного хранилища. Суточные запасы дистиллированной воды хранят в баках такого же устройства, как и сборники, только больших габари­тов. Сборники и баки для хранения дистиллированной воды делают из нержавеющей стали или алюминия. Малые количества воды хранят в стеклянных баллонах. К месту потребления дистиллированная вода подается самотеком (из бака-хранилища) или при помощи монтежю

(из сборников). Необходимо работать со свежеполучешой дистилли­рованной водой как наиболее чистой в химическом и микробиологиче­ском отношениях.

*

Деминерализованная вода (Aqua demineralisata)

В последнее десятилетие значительно развилась техника деминера­лизации воды с помощью ионообменных смол (иониты). Ионообменные смолы делятся на две группы: 1) катиониты, представляющие собой смолы с кислой, карбоксильной или сульфоновой группой, обладающие способностью обменивать ионы водорода на ионы щелочных и щелоч­ноземельных металлов; 2) аниониты — чаще всего продукты полиме­ризации аминов с формальдегидом, обменивающие свои гидроксильные группы на анионы.

Деминерализация воды проводится в специальных аппаратах-колон­ках, причем в принципе можно или пропускать воду вначале через ко­лонку с катионитом, а затем с анионитом или в обратном порядке (так называемая конвенкционная система), или пропускать воду через одну колонку, содержащую одновременно и катионит, и анионит (сме­шанная колонка).

Приводим описание одной из отечественных промышленных обес­соливающих установок производительностью 10 т/ч, работающей по схеме: механические фильтры — Н-катионирование — декарбонизация — ОН-анионирование (рис. 79).

ТГТ!...................... Я)

— Исходная Вода.

— Н-катионироВа.иная'вода.

— ДекарБонизироВанная вода
ал 0Н - аниониробанная Вода

—'- Концентрированная кислота --■ Регенерационный растбор кислоты

2 77

----- раствор кислоты после регенерации

-V— концентрированный раствор щелочи

...... Регенерационный раствор щёлочи

" — Дренаж

----- Сжатый. Воздух

-и— вакуум

Рис. 79. Схема обессоливающей установки воды.

I _ насосы для подачи исходной воды на обработку; 2 — Н-катионитовые фильтры; 3 — декарбо-яизатор; 4 — вентилятор; 5 — бак декарбонизированной воды; 6 — насосы для подачи декарбони-зированной воды на анионирование; 7 — ОН-анионитовые фильтры; 8 — бак хранилища концен­трированной хлористоводородной кислоты; 9 — мерник концентрированной хлористоводородной кислоты; 10 — реактор для приготовления регенерационного раствора кислоты; //— сборник ре-генерационного раствора кислоты; 12— мешалка; 13 — реактор для приготовления концентрирован­ного раствора щелочи; 14 — мерник концентрированного раствора щелочи;¹ 15 — емкости для при­готовления регенерационного раствора щелочи; 16 — фильтр регенерационного раствора щелочи; /7 — механические фильтры исходной воды.

Вода из городского водопровода при помощи насосов / поступает в механический блок, состоящий из двух фильтров, загружаемых суль-фоуглем. Вода проходит фильтр сверху вниз и поступает на Н-катио-нирование 2. Эксплуатация механического фильтра предусматривает взрыхление (один раз в 3 дня), которое необходимо для предотвраще­ния слеживания сульфоугля и вымывания грязи, образующейся за счет истирания сульфоугля. Взрыхление производят током воды снизу. Схемой предусмотрена также подача водопроводной воды на катиони-рование, минуя механические фильтры. Н-катионитовый блок состоит из трех фильтров и декарбонизатора 3, установленного после них. Ка-тионитовые фильтры загружаются смолой КУ-1, получаемой конденса­цией фенолсульфокислоты и формальдегида, которая способна при определенных условиях поглощать из водных растворов различные катионы. Катионит КУ-1, как и остальные катиониты, характеризуется неодинаковой способностью к поглощению различных катионов.

Для большинства катионитов распределение активности поглощения различных катионов и соответствующая им емкость поглощения могут быть представлены следующим рядом:

Са+2 > Mg+² > К⁺ > NH+ > Na+. Процесс катионного обмена протекает на схеме:

Ме(НСО₃)₂ + 2HR»- MeR₂+ 2Н₂О +2СО₂

MeSO₄+2HR» MeR₂+H₂SO₄

MeCl₂+2HR» MeR₂+2HCl

Me(NO₃)₂ + 2HR -------- >MeR₂ + 2HNO₃

Me₂Si0₃+2HR *■ 2MeR + H₂Si0₃,

где R — органический анион катионита.

В дальнейшем в связи с различной способностью к обмену отдель­ных катионов ион натрия, обладающий наименьшей величиной под­вижности, первым начнет вытесняться в фильтрат более подвижными катионами кальция и магния. Уменьшение в катионите количества водородных ионов, способных к обмену, повлечет за собой уменьшение кислотности на эквивалентную величину и увеличение в фильтрате ионов натрия.

Н-катионитовый фильтр представляет собой цилиндрический аппа­рат, снабженный верхним и нижним днищами, присоединенными к корпусу при помощи болтов. Поверхность фильтров гуммирована. На дно фильтра загружается кварцевый песок высотой слоя 300 мм, затем катионит высотой слоя 3 м. Наряду с кварцевым песком фильтру придаются верхние и нижние дренажные устройства, которые предотв­ращают вынос катионитовой смолы при эксплуатации фильтра.

Дренажные устройства состоят из гуммированных дисков, в которых на резьбе укреплены щелевые колпачки. Помимо сказанного, дренаж­ные устройства предназначены для равномерного распределения по всей площади поперечного сечения фильтра проходящей через него воды как при катионировании, так и при взрыхлении и отмывке. Экс­плуатация фильтра заключается в периодическом осуществлении че­тырех операций: 1) Н-катионирования; 2) взрыхления; 3) регенерации; 4) отмывки. Взрыхление катионита производят для устранения уплот­нения, удаления грязи, нанесенной водой и раствором кислоты, и ме­лочи, образующейся за счет истирания катионита. Взрыхление произ­водится исходной водой.

Регенерация Н-катионитовых фильтров производится 5% раствором хлористоводородной кислоты, приготовляемой в специальной емкости—

реакторе 10 с мешалкой 12. На приготовление раствора используется исходная вода; концентрированная хлористоводородная кислота по­дается из мерника 9, куда с помощью сжатого воздуха попадает из бака-хранилища 8. Приготовленный для регенерации раствор кислоты сохраняется в сборнике //. Кислота после регенерации сбрасывается через слой мраморной крошки в канализацию.

После пропуска через фильтр необходимого количества кислоты сразу же производят отмывку фильтра исходной водой. Н-катиониро-ванная вода после разложения карбонатной жесткости содержит боль­шое количество свободной углекислоты, которая удаляется в декарбо-низаторе 3 за счет десорбции, вследствие создания над поверхностью воды с помощью вентилятора 4 низкого парциального давления СОг. Десорбция возрастает с увеличением температуры среды, так как при этом снижается растворимость газа в воде. Декарбонизованная вода собирается в баке 5, откуда насосом 6 подается в анионитовый блок 7.

Анионитовые фильтры загружены смолой ЭДЭ-10п, полученной кон­денсацией полиэтиленполиамидов и эпихлоргидрина, способной по­глощать при определенных условиях различные анионы из водных растворов. ЭДЭ-10п, как и остальные аниониты, характеризуется не­одинаковой способностью к поглощению различных анионов. Аниониты делятся на две группы: слабоосновные и сильноосновные. Слабооснов­ные аниониты способны поглощать анионы сильных кислот (SO7². Cl~, NO3), а анионы слабых кислот (НСОз, HSiObH др.) >не удерживают их. Сильноосновные аниониты извлекают из водных растворов анионы как сильных, так и слабых кислот. Процесс анионного обмена проте­кает по схеме:

H₂SO₄ + 2АОН

НС1+АОН

HNO₃ + АОН

H₂SiO₃

• A₂SO₄-f 2H₂O

• АС1 + Н₂О
ANO₃ + Н₂О
AHSiO₃ + Н₂О,

где А — органический катион анионита.

Анионитовый блок состоит из трех фильтров диаметром 800 мм и высотой 3,5 м. Устроены анионитовые фильтры аналогично катионито-вым. Эксплуатация анионитового фильтра заключается в периодиче­ском осуществлении тех же четырех операций: 1) анионирования; 2) взрыхления; 3) регенерации; 4) отмывки.

Взрыхление анионитовых фильтров производится декарбонизирован-ной водой 5. Регенерация ОН-анионитовых фильтров осуществляется 3—4% раствором щелочи. Для приготовления регенерационного раст­вора щелочи необходимое количество концентрированного раствора, получаемого из твердого NaOH на обессоленной воде в реакторе с ме­шалкой 13, подается через мерник 14 в баки 15, куда для разбавления подведена обессоленная вода. Регенерационный раствор из баков 15 подается затем сжатым воздухом на фильтр 16 и далее на ОН-аниони-товый фильтр. Отмывка предназначена для удаления из фильтра избыт­ка регенерационного раствора и продуктов регенерации и проводится де-карбонизированной водой. Отмывочные воды сбрасываются. С по­мощью ионитов можно получать деминерализованную воду, по своим качествам соответствующую фармакопейным нормам. В ряде случаев полезно сочетать деминерализацию воды с ее дистилляцией (для инъ­екционных растворов).

АПТЕЧНЫЕ ДЕМИНЕРАЛИЗАТОРЫ для крупных аптек вполне пригодна установка, разработанная в Научно-исследовательском ин­ституте и предназначенная для обслуживания аппарата «Ис-

Рис. 80. Установка для получения деминерализованной воды. Объяс­нение в тексте.

кусственная почка», для работы которо­го требуется большое количество умяг­ченной воды.

На специальном стенде (рис. 80) раз­мещаются две колонки, выполненные из прозрачного органического стекла, ко­торые заполняются отечественными смо­лами: одна — катионитом КУ-2, а дру­гая— анионитом ЭДЭ-Юп. Между собой колонки соединяются при помощи блок-кранов (верхнего и нижнего) и комму­никаций трубопроводов из прозрачных полихлорвиниловых трубок. На задней стороне стенда на полках размещены емкости для растворов кислоты, щелочи и деминерализованной воды, необходи­мых для регенерации смол. Под нижним блоком-краном установлен сливной бак, который соединяется с канализацией и служит для отвода отработанных раст­воров в дренаж. Производительность установки до 150 л/ч. Регенерация про­водится после каждых 1500—2000 л де­минерализованной воды. Катионит в колонке регенерируется 3% раствором хлористоводородной кислоты и промы­вается затем деминерализованной водой до отсутствия кислой реакции. Анионит регенерируется 5% раствором гидрокар­боната натрия, после чего промывается обессоленной водой до отсутствия ще­лочной реакции на лакмус.