Дистиллированная вода представляет собой химическое соединение, состоящее из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Молекула этого вещества химически обозначается формулой H2O. В результате процесса дистилляции из воды удаляются все примеси и ионы. Особые свойства дистиллированной воды рассматриваются в статье.
Важность воды для человека
В организме человека находится около 65 % воды. Это вещество является более важным для жизни человека, чем пища, поскольку без еды человек может поддерживать свои жизненно важные функции в течение нескольких недель, а без воды жизнь человека заканчивается через несколько дней.
Вода выполняет следующие функции в организме:
- подвод питательных веществ к клеткам и вывод продуктов распада из них;
- помощь в процессе пищеварения, которая заключается в образовании желудочного сока;
- постоянное увлажнение кожи, глаз, рта, носоглотки и суставов;
- регулирование температуры тела и метаболических процессов в организме.
Употребление достаточного количества воды в сутки способствует профилактике следующих состояний:
- диабет;
- гипогликемия;
- артрит;
- сухость кожи;
- ожирение и некоторые другие.
Если человек потеряет 20 % воды своего организма, то наступает немедленная смерть.
Что такое дистиллированная вода, какими физическими свойствами она обладает
Дистиллированная вода представляет собой жидкое вещество, состоящее только из молекул H2O. Получается оно в результате процесса дистилляции, который состоит в разделении жидких компонент в смеси.
Физико-химические свойства дистиллированной воды отличаются от таковых для обычной воды, которую человек пьет ежедневно. Это отличие связано с высокой чистотой дистиллированной воды. Например, если говорить о таком физическом свойстве, как электропроводность, то она является практически нулевой. В дистиллированной воде нет носителей тока, которые в воде обычной представляют собой ионы хлора, кальция, магния и фтора.
Отметим, что сама молекула H2O является электрически нейтральной, поэтому не может участвовать в процессе образования электрического тока. Справедливости ради отметим, что ионное произведение воды, то есть произведение молярных концентраций ионов H+ и OH- составляет 10-14, то есть в одном литре воды существует 10-7 моль атомов каждого из этих ионов. Однако эта концентрация является слишком малой, чтобы создавать практически ощутимый электрический ток.
Следует отметить еще один феномен, который касается такого физического свойства дистиллированной воды, как кипение. Процесс связан с наличием в веществе примесей и различных макроскопических частиц. В случае дистиллированной воды таких частиц нет, поэтому жидкость можно нагреть гораздо выше 100 °C, и она не будет кипеть. Если в такую "перегретую" воду добавить соль или сахар, или же просто начать мешать воду, то она начнет кипеть взрывным образом.
Процесс дистилляции
Этот процесс для очистки воды используется с давних времен. Суть процесса дистилляции методом выпаривания заключается в том, что в герметично закрытом сосуде (дистилляторе) кипит вода, ее пары поднимаются и попадают в специальную емкость, которая называется конденсатором. Здесь вещество снова переходит из газообразной в жидкую фазу в результате охлаждения. Конечным результатом дистилляционного процесса оказывается очищенная от примесей вода в конденсаторе и оставшийся осадок в дистилляторе.
Полученная данным способом жидкость не обладает 100 % чистотой, поскольку в процессе испарения вместе с паром увлекается небольшое количество частиц примеси.
Отметим, что такой метод дистилляции воды будет бесполезен, если в исходной воде присутствуют примеси, которые также при кипении будут переходить в газообразное состояние, например, спирты.
Дистиллированная вода и ее pH
Если говорить о химических свойствах дистиллированной воды, то в первую очередь следует сказать о ее pH. Показатель кислотности pH, или водородный показатель, математически определяется, как отрицательный десятичный логарифм от молярной концентрации катионов водорода. Если значение pH>7, то говорят о щелочной среде, если pH<7, тогда речь идет о кислой среде.
Обычная вода имеет слегка кислую среду, а для дистиллированной же воды pH = 5,8. Причиной такой кислотности чистой воды является то, что в ней растворено большое количество углекислого газа.
Растворяясь в дистиллированной воде, углекислый газ образует карбоновую кислоту по следующей химической реакции: 2H2O + CO2 -> H2O + H2CO3.
В растворе в действительности существуют катион аммония H3O+ и анион гидрокарбоната HCO3-. Процесс насыщения углекислым газом вновь полученной дистиллированной воды, которая имеет pH = 7, происходит за 1-2 часа.
Следует также отметить, что pH ультрачистой воды тяжело измерить, поскольку такое физико-химические свойство дистиллированной воды, как электропроводность, практически равно нулю, что сильно искажает результаты специальных приборов для измерения кислотности - pH-метров.
Бидистиллированная вода
Такая вода получается в результате двойного процесса дистилляции. Такую жидкость часто называют химически чистой. Если результаты измерений чистоты бидистиллированной воды являются неудовлетворительными, то к ней применяют еще раз процесс дистилляции.
Она используется главным образом в качестве растворителя медикаментов для их парентерального введения. Также она применяется для приготовления гипоосмолярных растворов для их внутривенного или внутримышечного введения.
Применение дистиллированной воды
Вода является жизненно важным веществом для человека и для жизни на планете в целом. Ведь она считается универсальным растворителем и используется широко во всех сферах человеческой деятельности. Однако для своего использования вода должна обладать определенным уровнем качества. Процесс дистилляции является одним из способов улучшения качества воды.
Чаще всего дистиллированная вода используется в следующих процессах:
- Непосредственное потребление человеком. Полезные свойства дистиллированной воды заключаются в том, что она не содержит различных вредных примесей в своем составе. В жаркое время года люди пьют эту воду с кубиками льда. Поскольку она не содержит примесей, то температура ее замерзания точно соответствует 0 °C. Отметим, что физико-химические свойства дистиллированной воды после заморозки и последующей ее разморозки сохраняются.
- Химия. Дистиллированную воду используют для работы с различными реактивами в лабораторных условиях.
- Индустрия. Чистая вода используется при производстве охлаждающих напитков, а также в котлах, избегая тем самым образования в них накипи.
- Практически во всех медицинских процессах.
Возможные проблемы при употреблении дистиллированной воды
Дистиллированная вода не содержит примесей, которые присутствуют в обычной воде. Некоторые из этих примесей могут быть полезными, например, анионы фтора, которые специально добавляют в жидкость с целью профилактики кариеса. Поэтому постоянное употребление дистиллированной воды может значительно увеличить риск его образования.
Ионы кальция и магния являются полезными для здоровья человека, поэтому рекомендуется компенсировать их отсутствие в дистиллированной воде употреблением других продуктов питания.
