Очистка воды замораживанием — талая вода

Очистка воды заморозкой основывается на свойстве растворённых в ней веществ переходить в лёд при разных температурах при заморозке.
Примеси «тяжёлой воды» и некоторые соли тяжёлых металлов замерзают при +4 градусах Цельсия, остальные растворённые соли при -6 градусах Цельсия, чистая вода при 0 градусов.

Физические основы и три этапа процесса

Три этапа получения чистой воды

• Первый этап – это отделение «тёплого льда», замерзшего при +4 и содержащего «тяжёлую воду». Заканчивается после образования корочки льда на поверхности воды и на стенках сосуда. Когда в лёд перейдёт около 5-7% замораживаемого объёма, оставшуюся воду сливают для дальнейшей очистки. А «грязный» лёд с примесями выбрасывают или утилизируют.
• Второй этап – это отделение чистого льда, замёрзшего при 0 градусов. Сливают остаток воды по достижении объёма льда 70-80% от первоначально замораживаемой воды.
• Третий этап – это правильное размораживание льда и получение талой воды. На этом этапе вода должна размораживаться естественным образом, без применения дополнительного нагрева.

Подготовка воды к очистке замораживанием

Механическая

При замораживании механические частички грязи, ржавчины, песка изо льда не удаляются. Их надо отфильтровать заранее, любым механическим фильтром.

Химическая

Если у Вас нет системы очистки, и Вы собираетесь замораживать водопроводную воду, её нужно отстаивать для уменьшения примеси хлора. Некоторые источники рекомендуют дегазировать воду — довести до «кипения белым ключом» и затем быстро остудить, погрузив кастрюлю в ёмкость с холодной водой или поставив в ванну.

Полная

Если у Вас установлена система очистки обратного осмоса, берите для замораживания питьевую воду из этой системы.

Устройства для очистки воды заморозкой. Два способа.

Бытовая очистка (Первый способ)

В домашних условиях для замораживания подойдёт любая морозильная камера с температурой ниже -7 градусов.

Главное условие – равномерное охлаждение воды, для этого ёмкость ставят на картон или поролон, чтобы избежать переохлаждения днища. Скорость промерзания зависит от объёма и температуры в морозильной камере. Нужно экспериментально подобрать такой объём, чтобы половина воды превращалась в лёд примерно за 10-12 часов.

Пример:

Наливаете воду в стеклянную банку, закрываете пластмассовой крышкой и ставите в морозилку. Когда на поверхности воды и внутри на стенках банки образуется лёд, значит, первый этап закончен. Переливаете воду в другую банку и продолжаете вымораживать, пока лёд не займёт 2/3 объёма. Остаток воды сливаете, а лёд вытаиваете обратно в воду и употребляете. Очистка окончена.

Второй способ

Зимой для холодных районов подойдёт вариант заморозки на балконе.

Подбираете экспериментальным путём объём замораживаемой воды, но, в отличие от морозилки, не только ставите на изолирующий материал, но и укутываете верхнюю треть сосуда.

Это необходимо для того, чтобы лёд при расширении не разорвал ёмкость. Укрытая верхняя часть будет замерзать чуть медленнее, и расширение пойдёт вверх, а не в стороны.

Промышленная очистка замораживанием.

Распространения не получила, большие энергозатраты на охлаждение и потери холода в атмосферу сделали процесс малорентабельным.

Зимнее природное охлаждение больших объёмов изучали и пытались внедрять в Финляндии для очистки сточных вод карьеров. Предполагалось замораживать воду, колоть лёд на транспортабельные куски, и перевозить в чистый природный резервуар для естественного таяния.

Ещё одно применение для промышленной заморозки – это опреснение морской воды.

Польза талой воды

Система очистки обратного осмоса настолько хороша, что возникает вопрос – зачем после неё очищать замораживанием?

Ответ: талая вода меняет свою структуру.

Лёд – кристаллическое вещество, и, находясь в этом агрегатном состоянии, молекулы воды упорядочивают положение относительно друг друга, сохраняя какое-то время природную структуру.

Такая вода ускоряет обменные процессы, оказывает омолаживающее и тонизирующее действие.

Структура талой воды теряется при нагреве до 40 градусов или хранении дольше 12 часов. Поэтому рекомендуют пить эту воду сразу после оттаивания, нагревая до 10-12 градусов.

Рекомендуемую норму в сутки считают по формуле 40 мл/1 кг веса.