تعريف الماء النقي وخصائصه

ما هي المياه النقية

المياه النقية هي المياه التي لا تحتوي على أي شوائب، على عكس مياه الصنبور العادية التي تحتوي على شوائب مثل الكالسيوم والمغنيسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والفوسفور، وهذه المعادن آمنة تماما للشرب، ولكن عندما يتعلق الأمر بتنظيف النوافذ وتفاصيل السيارة، فإنها ليست مثالية بسبب طريقة تجفيفها، حيث تصبح المعادن الموجودة في المياه غير النقية مرئية وتترك علامات على السطح، ومن الواضح أن هذا ليس جيدا ويعني أيضا أن النوافذ ستصبح غير نظيفة مرة أخرى بشكل أسرع، حيث يمكن للشوائب من مياه الأمطار والغبار الالتصاق بالنافذة المغطاة بالشوائب

لإنتاج مياه نقية، يتم استخدام أنظمة ترشيح متخصصة تهدف إلى إزالة جميع المعادن وترك الماء نقيا بنسبة 100٪. يتم قياس نقاء الماء بواسطة مقياس TDS ويشير إلى إجمالي المواد الصلبة المذابة بوحدة PPM (أجزاء في المليون). متوسط مياه الصنبور يتراوح عادة بين 180 و320 جزءا في المليون، بينما يجب أن يكون قياس المياه فائقة النقاء عند الصفر جزء في المليون أو أكثر.

بمجرد تنقية المياه ، يمكن استخدامها لأغراض عديدة، وتعتبر صناعة التنظيف هي الأكبر، وتشمل تنظيف النوافذ وتفاصيل السيارة، وهناك أيضا طلب كبير على المياه النقية لأحواض أسماك الزينة، حيث تحتاج أنواع الأسماك الخاصة إلى مياه نقية لمساعدتها على العيش في موطن طبيعي، ويعتبر الفرق بين الماء العسر والماء اليسر هو محتوي الماء من المعادن

خصائص المياه النقية 

• الحالة

توجد المياه النقية في جميع الحالات الثلاث على شكل صلب (جليد) وسائل (ماء) وغازي (بخار أو بخار ماء).

• نقطة تجمد الماء

يتحول الماء النقي إلى ثلج صلب عندما تصل درجة الحرارة إلى 0 درجة مئوية وعند ضغط الزئبق المقدار 760 مم، وإذا كان الماء يحتوي على شوائب، فإنه يتحول إلى ثلج عند درجة حرارة أقل من 0 درجة مئوية.

تقليل الشوائب يقلل من درجة تجمد الماء، وعند الضغط العالي يتجمد الماء عند درجة حرارة أقل من 0 درجة مئوية، وبسبب هذا السبب، يتجمد الماء في المرتفعات الجبلية عند درجة حرارة أعلى بقليل من 0 درجة مئوية عند ضغط جوي أقل.

• نقطة غليان الماء

يغلي الماء النقي عند 100 درجة مئوية وعند 760 ملم من ضغط الزئبق ، عند الضغط العالي ، تكون نقطة الغليان أكثر من 100 درجة مئوية ، عندما يكون الضغط مرتفعًا ، لا تستطيع جزيئات بخار الماء الهروب بسهولة من السطح ، هذا هو سبب طهي الطعام بشكل أسرع في حلة الضغط ، عند الضغط المنخفض أو على الجبال العالية ، يغلي الماء عند درجة حرارة أقل بقليل من 100 درجة مئوية ، هذا لأن جزيئات الماء أكثر حرية في الهروب من سطح الماء.

• مادة مستقرة

الماء مادة مستقرة، وتنقسم إلى مكوناتها H2 و O2 عندما يتم تسخينها إلى أكثر من 500 درجة مئوية. وعوضا عن ذلك، يقوم التحليل الكهربائي بتفكيك تركيب الماء إلى H2 و O2، ولا يتحلل تركيب الماء خلال الغليان أو التجمد

• التمدد

تتمدد المادة بشكل طبيعي ، وهي تسخين وتتقلص عند التجمد ولكن مع الماء يكون العكس تمامًا ، عند تسخينها أو تبريدها بين 4 درجات مئوية و 0 درجة مئوية ، عند التبريد أقل من 4 درجات مئوية ، يتمدد الماء وبالتالي يزداد حجمه ، لذا فإن حجم الجليد عند 0 درجة مئوية أكبر من حجم الماء عند 0 درجة مئوية ، ويتقلص الماء من 0 درجة مئوية إلى 4 درجات مئوية ثم يتمدد كالمعتاد مع ارتفاع درجة الحرارة.

عند تسخين الماء عند درجة حرارة صفر مئوية ، ينكمش الماء وبالتالي ينخفض حجمه ، ويحدث هذا حتى يصل الماء إلى درجة حرارة 4 مئوية ، ومن ثم يزداد حجمه حوالي 10٪ 

• الكثافة

كثافة الماء الصلب ، أي أن الجليد أقل من كثافة الماء السائل في درجة حرارة الغرفة ، هذا هو السبب في أن مكعبات الثلج تطفو في الماء ، ومن ثم فهو أخف من الماء تعرَّف كثافة مادة ما بأنها كتلتها لكل وحدة حجم رياضيًا ، والمياه النقية لها أقصى كثافة عند 4 درجات مئوية والحد الأدنى للكثافة عند 0 درجة مئوية ، الجليد أخف وزنًا ويطفو في الماء.

بالتالي، حجم الماء النقي عند درجة حرارة 4 درجات مئوية، وأقصى حجم للماء عند درجة حرارة 0 درجة مئوية. الماء يصبح باردا جدا عند تقريبا 4 درجات مئوية، وهذا يعني أنه بالنسبة لكتلة واحدة من الجليد والماء، يكون حجم الجليد أكبر من حجم الماء. بمعنى آخر، يتمدد حجم الماء عندما يتجمد ليصبح جليدا، بينما يظل الكتلة ثابتة، ولذلك يحدث انتشار في حجم الماء عند التجمد. ومع ذلك، مع السمنة أو الزيت، يحدث العكس تماما. يتمدد الماء عندما يسخن ويتقلص عندما يتجمد. عادة، يكون لكتلة مكعبة من الماء حجما قدره 1 سم مكعب لكل غرام، وهذا يعني أن كثافة الماء تساوي 1 جرام / سم مكعب. 

• السعة الحرارية للماء

السعة الحرارية لأي مادة هي الحرارة المطلوبة لرفع درجة حرارتها بدرجة واحدة، وتعد السعة الحرارية للماء هي الأعلى بين جميع السوائل المعروفة.

• مذيب جيد

الماء هو مذيب ممتاز للعديد من المواد التي تشكل المحاليل المائية، لذلك يُستخدم كمذيب عالمي معروف، ويُعرف محلول المادة في الماء بمحلول مائي.

• موصل سيء للحرارة والكهرباء

الماء لا ينقل الحرارة والكهرباء بشكل جيد.

هل الماء النقي هو الماء المقطر

يختلط غالبًا بين المياه النقية والمياه المقطرة، ويعتقد الكثيرون أن المصطلحين مترادفان، ولكن هذا ليس الحال.

بينما يخضع كلا النوعين من الماء لنوع من الترشيح كما هو الحال مع كل مياه الينابيع تقريبًا ، يتم تنظيف وتنقية المياه النقية من خلال عمليات تنقية إضافية ، عادةً بالتناضح العكسي أو التقطير أو نزع الأيونات ، المنتج الناتج يكون الماء المنقى، ذو نقاء أعلى بكثير من مياه الينابيع أو مياه الصنبور أو المياه المقطرة.

المياه النقية يمكن أن تكون من ينابيع أو مصادر سطحية أو جوفية، أو حتى ماء الصنبور، وبغض النظر عن مصدرها، فإن عملية التنقية تهدف إلى إزالة كافة أنواع الشوائب تقريبا. لذا، فإن جودة مصدر المياه ليس لها تأثير كبير على جودة الماء النهائي. ولهذا السبب، يعتبر الماء النقي معيارا موضوعيا يستخدم لتقييم نقاء المياه الأخرى.

استخدامات المياه النقية

•  تُستخدم المياه النقية وعالية النقاوة بشكل شائع في إنتاج أشباه الموصلات وألواح الكريستال السائل ، وهي مكونات أساسية للمعدات عالية التقنية ، يتضمن ذلك رقاقات أشباه الموصلات وألواح الكريستال السائل الموجودة في الهواتف المحمولة والكاميرات الرقمية وشاشات الكريستال السائل وأجهزة تلفزيون EL العضوية.
•  يتم استخدام الماء النقي في عدة مجالات مختلفة في الصناعة، مثل إزالة المواد الخطرة في صناعة الأغذية وتنظيف الأسطح قبل الطلاء أو التصبين، وإزالة المواد ذات الرائحة الكريهة، وتحسين نسيج المنتجات النسيجية.
• يتم استخدام المياه النقية خلال عملية استخلاص الشاي الأخضر الذي يتم بيعه في عبوات بلاستيكية، وذلك لاستخراج كل العناصر النشطة في الشاي دون عوائق من الشوائب، مما ينتج عنه منتج عالي الجودة بشكل دائم.