Вода является основой всего живого на нашей планете. Человеческий организм состоит из воды в среднем на 60%. Особенно полезна вода за счет входящих в ее состав минералов (Ca, Mg, Na, K).
Но далеко не всегда нужна насыщенная минеральными соединениями жидкость. Бывают случаи, когда необходима кристально чистая вода, которую принято называть дистиллированной. В обзоре будет рассказано о том, как сделать дистиллятор для воды.
Впервые упоминание про очистку воды дистилляцией встречается в научных трудах древнегреческого ученого Аристотеля, III в до н.э. Изначально дистиллятор для питьевой воды использовался для получения чистой жидкости из насыщенной солью морской взвеси.
Дистилляция воды – процесс очистки жидкости от механических примесей и растворенных в воде солей. При дистилляции вода меняет свое агрегатное состояние, из жидкого в газообразное и обратно, что позволяет жидкости избавиться от 95-99% более тяжелых и менее летучих примесей.
Далее по тексту можно будет узнать про технологию дистилляции питьевой воды.
Для чего нужна дистиллированная вода
Дистиллят воды нашел широкое применение в различных областях науки и техник, а также быту. Чаще всего дистиллированную жидкость используют для заправки:
- Аккумуляторных батарей
- Систем охлаждения ДВС
- Автономного отопления
Дистиллированная вода применяется и в роли растворителя многих химических соединений и веществ.
За дистиллятом закрепилось название «мертвая вода». Ведь после дистилляции в жидкости практически не остается полезных для организма минеральных соединений. Саму по себе дистиллированную воду пить не рекомендуется, по крайней мере на длительной основе.
Но что касается приготовления еды, то дистиллированная вода вполне пригодна для регулярного применения на кухне. В процессе кулинарии дистиллят будет насыщаться поваренной солью и специями. Это позволяет дистиллированной воде обрести более-менее сбалансированный минеральный состав.
Теперь подробнее о том, как сделать дистиллятор для воды.
Из чего состоит дистиллятор для очистки питьевой воды
Для удобной, безопасной и качественной дистилляции воды в составе очистительной установки должны быть предусмотрены:
- Источник нагрева в диапазоне 100-105 С
- Емкость для нагрева первичной жидкости (флегмы)
- Холодильник
- Емкость для сбора дистиллята
- Соединительные трубки
- Средства контроля температуры
Следует отдельно заметить, что в роли первичной жидкости для дистилляции, которую называют флегмой, рекомендуется использовать хорошо отстоенную, фильтрованную и дегазированную воду. По этой причине дистиллятор для питьевой воды принято дополнительно комплектовать средствами предварительной подготовки жидкости: емкостью для отстаивания, ситом для оксидирования и дегазации, фильтровальной системой.
Особенно актуально применение средств предварительной подготовки жидкости, если вода для дистилляции берется из открытого уличного водоема: озеро, река, море.
Конструкция очистителя зависит непосредственно от технологии дистилляции питьевой воды.
Как самому изготовить дистиллятор для очистки воды
Основу любого дистиллятора для питьевой воды составляет так называемый холодильник. Это трубка, скрученная в змеевик, которая размещается в водяной рубашке, внешнем контуре охлаждения. При наличии на руках змеевика можно считать, что большая часть дела уже сделана.
Для создания холодильника дистиллятора будут необходимы:
- Трубка из пищевой нержавеющей стали
- Емкость для водяной рубашки
- Соединительные штуцеры из нержавеющей стали или оловянной бронзы
В качестве трубки для змеевика лучше всего использовать гибкий рукав из нержавеющей стали для горячего водопровода. Некоторые варианты холодильника используют медную трубку. Медь лучше не применять в дистилляторах для очистки питьевой воды.
Медный змеевик окисляет содержимое протока. Окислы купрума позитивно воздействуют на технический спирт, очищая его. Но что касается воды, особенно питьевой, медные окислы будут только портить жидкость.
Чтобы удешевить конструкцию дистиллятора для питьевой воды, многие мастера прибегают к помощи металлопластиковой трубки. Так делать не стоит, так как при нагреве свыше 60-70 С пластик начинает выделять вредные для человеческого организма компоненты, которые будут подмешиваться к дистилляту.
При сборке компактного домашнего дистиллятора с емкостью под флегму около 5-7 (л) потребуется водяная рубашка вместительностью 3-5 (л). При этом оптимальная длина трубки для змеевика составляет 2 (м).
Итак, как сделать дистиллятор для воды. Холодильник под дистиллятора можно изготовить следующим образом:
- Сверлим в емкости для водяной рубашки отверстия, одно сверху, а другое снизу, но на противоположной стороне. Диаметр отверстий подбирается по диаметру штуцеров.
Штуцера должны входить с большим натягом, в противном случае будет сложно загерметизировать зазоры, водяная рубашка непременно начнет со временем подтекать в районе штуцеров.
Но даже при установке штуцеров с натягом места монтажа фитингов придется герметизировать. Для этого подойдет любой герметик с термостойкими свойствами. Не нужно бояться применения герметика, так как клейковина будет находиться с наружной стороны циркуляционного контура, без взаимодействия с дистиллированной водой.
- Подключаем трубку. Как было сказано выше, лучше всего использовать гибкий рукав из нержавеющей стали для горячего водопровода.
Гибкий металлический рукав легко скручивается в змеевик. Такая трубка имеет высокий уровень надежности и долговечности. Нержавеющая сталь подходит для взаимодействия с питьевой водой.
Витки змеевика лучше всего зафиксировать какими-нибудь стяжками. Подойдет проволока, пусть даже и в ПВХ-оболочке. В стянутом виде гибкий рукав займет оптимальное положение, чтобы всегда быть в воде, а также под небольшим уклоном для лучшего стекания конденсата.
Все, холодильник готов к применению. Можно производить подключение остальных компонентов дистиллятора для питьевой воды.
- Готовим емкость под флегму, то есть загрязненную воду. Для домашних нужд подойдет дюралюминиевый походный котелок емкостью до 5 (л). В крышке нужно будет просверлить отверстие и вставить в него штуцер.
- Собираем дистиллятор. Нужно соединить между собой котелок и холодильник трубкой. В роли трубки следует использовать такой же гибкий рукав, как и для змеевика, только меньшей длины.
- Фиксируем крышку котелка. В процессе нагрева флегмы внутри емкости будет создаваться избыточное давление. Котелок нужно обязательно герметизировать, чтобы пар уходил в холодильник, а не через щели вдоль крышки.
Для придавливания крышки можно использовать простую металлическую цепь, которую нужно будет просто стянуть проволокой, чтобы создать достаточное натяжение.
Между котелком и крышкой нужно придумать какую-нибудь прокладку, чтобы давление не сифонило через щели. Прокладку можно вырезать из любой хлопчатобумажной ткани.
Дистиллятор для питьевой воды можно доработать, оснастив конструкцию измерителем температуры и дефлегматором.
Что еще нужно знать о технологии дистилляции питьевой воды.
Нужен ли дистиллятору воды дефлегматор
Если приходится очищать уличную воду из открытых источников, то в состав дистиллятора рекомендуется включить так называемую колонну ректификации (дефлегматор). При дистилляции небольшого объема воды, до 5-10 (л), можно обойтись простым сухопарником со вставленной внутрь металлической сеткой из пищевой стали.
В процессе нагрева молекулы воды переходят в газообразное состояние, очищаясь от тяжелых и менее летучих примесей. Но когда загрязненной жидкости много, то из-за большого количества химических связей молекулам воды становится сложно отделяться и они начинают тянуть за собой более тяжелые компоненты. В испарениях повышается концентрация тех самых загрязнений, которыми наполнена флегма.
Для улучшения эффективности очистки жидкости нужен дефлегматор. Данное устройство представляет собой колбу, заполненную сеткой из пищевой нержавеющей стали. Благодаря сетке первичный поток испарений разбивается на сотни и даже тысячи частей, которые представлены смесью конденсата и пара. Дефлегматор размещается сразу над дистиллятором для питьевой воды.
Вместо сетки могут использоваться металлические или стеклянные шарики. Встречаются варианты дефлегматора с сетчатым картриджем из стекла или керамики. Наполнитель дефлегматора позволяет увеличить площадь контактной поверхности для конденсации флегмы и последующего парожидкостного разделения.
В раздробленном состоянии флегмы молекулы воды без усилий очищаются от более тяжелых компонентов, которые в прошлом за счет большого количества химических связей удерживали частицы H2O. Водяной пар уходит дальше в холодильник, а тяжелые загрязнения возвращаются обратно в общую емкость с флегмой.
Если дистиллятор для питьевой воды не оснащать дефлегматором, то процесс очистки обычно проводят 2-3 раза подряд. Это дополнительная трата времени и тепловой энергии.
