Que signifie eau pure ?

Définition eau pure:

Une eau pure est de l'eau douce ne contenant que la molécule H2O et aucun autre élément chimique. Elle est exempte de toute autre substance chimique tels que des matières dissoutes (impuretés), sels, minéraux... Son obtention se fait par ébullition, distillation, désionisation et osmose inverse.

L'eau H2O est l'eau pure:
De l'eau pure avec la molécule H2O
L'eau pure est, en tant qu'espèce chimique, difficile à obtenir, et sa pureté chimique totale ne peut être obtenue qu'en laboratoire ou par des procédés industriels complexes.


L'eau pure se divise en deux catégories: en eau purifiée et en eau ultrapure.


Définition, informations et mises en garde:

Strictement, l'eau pure, ou l'eau purifiée, est une eau propre, exempte d'impuretés ou de bactéries, conforme à la norme d'hygiène de l'eau potable et composée d'un électrodialyseur, d'un échangeur d'ions et d'une méthode d'osmose inverse. La distillation et autres méthodes de traitement appropriées sont faites, scellées dans le récipient, et sans aucun additif, incolore et transparent, peuvent être directement consommés. l'eau distillée est de l'eau pure. Parfois, le terme est également commun avec de l'eau distillée ou de l'eau de pluie extraite de laboratoires chimiques.

L'eau osmosée et l'eau distillée sont considérées, si le système d'osmose inverse et/ou de distillation sont parfaits, comme les eaux les plus pures et les plus purifiées possibles en milieu domestique.

L'eau pure n'existe pas dans la nature car elle est toujours mélangée à d'autres composés. Elle est exempte de contaminant et polluant.

L'eau potable (avec du chlore ou des chloramines), l'eau adoucie et la minérale (eau minérale), ne sont aucunement pures car elles contiennent d'autres composés chimiques que la seule molécule H2O. Ces eaux sont impures en terme de chimie et microbiologie car elles intègrent des sels, des minéraux tels que des carbonates, des nitrates, des phosphates...

La quantité d'ions dissous dans l'eau du robinet ordinaire peut varier considérablement et la quantité d'ions métalliques dissous est exprimée dans le degré de dureté. L'eau du robinet est impropre à l'utilisation dans un laboratoire chimique ou biologique.

L'eau déminéralisée est celle dont des cations (Sodium, Calcium, fer, cuivre et d'autres) et des anions (carbonate, fluorure, chlorure et autres) ont été extraits par un processus d'échange d'ions Cela signifie que tous les ions ont été retirés de l'eau, sauf l'ion Hydrogène H+ ou, exprimé en termes plus rigoureux, H3O+ et OH-, mais peuvent contenir de petites quantités d'impuretés non ioniques, telles que composés organiques ou composés inorganiques. Dans la production de l'eau désionisée, l'eau à traiter est passée à travers une colonne avec des grains d'une résine échangeuse d'ions.


L'eau purifiée:

L'eau purifiée est de l'eau qui a été filtrée ou traitée mécaniquement pour éliminer les impuretés et la rendre utilisable. L'eau distillée a été la forme la plus courante d'eau purifiée, mais ces dernières années, l'eau est plus fréquemment purifiée par d'autres procédés tels que la déionisation capacitive, l'osmose inverse, le filtrage du carbone, la microfiltration, l'ultrafiltration, l'électrodésionisation, l'oxydation ultraviolette (irradiation et stérilisation par UV) ou l'électrodialyse.

Des combinaisons de plusieurs de ces procédés ont été utilisées pour produire de l'eau ultrapure d'une pureté si élevée que les traces de contaminants sont mesurés en parties par milliard et non en parties par million!

L'eau purifiée a de nombreux usages, en grande partie dans la production de médicaments, dans les laboratoires et les industries de la science et de l'ingénierie, et est produite dans une gamme de puretés. Elle peut être produite sur place pour une utilisation immédiate ou acheté dans des conteneurs.

L'eau purifiée en anglais familier (purified water) peut également se référer à l'eau qui a été traitée, "rendue potable", pour neutraliser, mais pas nécessairement enlever, les contaminants considérés comme dangereux pour les humains ou les animaux.


Paramètres de pureté de l'eau:

L'eau pure (purifiée) est généralement produite par la purification de l'eau potable ou de l'eau souterraine. Les impuretés qui doivent être éliminées sont:les ions inorganiques (généralement contrôlés en tant que conductivité électrique ou résistivité ou tests spécifiques);les composés organiques (généralement contrôlés comme COT ou par des tests spécifiques);les bactéries et autres microbes (surveillées par le nombre total viable ou l'épifluorescence);les endotoxines et nucléases (contrôlées par LAL ou tests enzymatiques spécifiques);les particules en suspension (généralement contrôlées par filtration pour les matières dissoutes);les gaz (généralement gérés par dégazage si nécessaire).
Par exemple, une "bonne" eau osmosée est considérée pure à 99,9% (mais pas à 100%).


Utilisations de l'eau purifiée:

L'eau purifiée convient à de nombreuses applications, notamment les autoclaves, les outils manuels de chirurgie, les essais en laboratoire, la découpe au laser et l'utilisation automobile. La purification élimine les contaminants susceptibles d'interférer avec les processus ou de laisser les résidus par évaporation. Bien que l'eau soit généralement considérée comme un bon conducteur électrique - par exemple, les systèmes électriques domestiques sont considérés comme particulièrement dangereux pour les personnes qui peuvent être en contact avec des surfaces humides - l'eau pure est un mauvais conducteur.

La conductivité de l'eau de mer est typiquement de 5 S/m, l'eau potable est typiquement dans la gamme de 5-50 mS/m (1000 fois moins), alors que l'eau hautement purifiée peut être aussi basse que 5.5 μS/m (0,055 μS/cm), un rapport d'environ 1 000 000: 1 000: 1.

L'eau purifiée est utilisée dans l'industrie pharmaceutique. L'eau de cette catégorie est largement utilisée comme matière première, ingrédient et solvant dans le traitement, la formulation et la fabrication de produits pharmaceutiques, d'ingrédients pharmaceutiques actifs (API) et d'intermédiaires, d'articles officinaux et de réactifs analytiques. Le contenu microbiologique de l'eau est important et l'eau doit être régulièrement contrôlée et testée pour montrer qu'elle reste sous contrôle microbiologique.

L'eau purifiée est également utilisée dans l'industrie des boissons commerciales comme ingrédient principal de toute formule d'embouteillage de marque donnée, afin de maintenir la consistance critique du goût, de la clarté et de la couleur. Ceci garantit au consommateur une sécurité totale et une satisfaction de sa boisson préférée, quel que soit l'endroit où il a été embouteillé dans le monde. Dans le processus avant le remplissage et le scellage, les bouteilles individuelles sont toujours rincées avec de l'eau désionisée pour éliminer toutes les particules qui pourraient provoquer un changement de goût.

De l'eau désionisée et distillée est utilisée dans les batteries au plomb pour empêcher l'érosion des cellules, bien que l'eau désionisée soit le meilleur choix car plus d'impuretés sont éliminées de l'eau dans le processus de création.


Les effets sur la santé de boire de l'eau pure:

La distillation élimine tous les minéraux de l'eau et les méthodes membranaires d'osmose inverse et de nanofiltration éliminent la plupart ou presque tous les minéraux. Cela se traduit par de l'eau déminéralisée, qui ne s'est pas révélée plus saine que l'eau potable.

L'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) a enquêté sur les effets de l'eau déminéralisée sur la santé en 1980 et ses expériences chez l'homme ont montré que l'eau déminéralisée augmentait la diurèse et l'élimination des électrolytes, avec une diminution de la concentration sérique de potassium. Le magnésium, le calcium et d'autres nutriments dans l'eau peuvent aider à protéger contre les carences nutritionnelles. Les recommandations pour le magnésium ont été mises à un minimum de 10 mg/L avec 20-30 mg/L optimum; pour le calcium, un minimum de 20 mg/L et un optimum de 40-80 mg/L, et une dureté totale de l'eau (en ajoutant du magnésium et du calcium) de 2-4 mmol/L. À une dureté de l'eau supérieure à 5 mmol/L, des incidences plus élevées de calculs biliaires, de calculs rénaux, de calculs urinaires, d'arthrose et d'arthropathies ont été observées. Pour le fluorure, la concentration recommandée pour la santé dentaire est de 0,5 à 1,0 mg/L, avec une valeur maximale recommandée de 1,5 mg/L pour éviter la fluorose dentaire.

Les dispositifs de filtration de l'eau deviennent de plus en plus courants dans les ménages. La plupart de ces dispositifs ne distillent pas d'eau, bien qu'il y ait toujours une augmentation des distillateurs d'eau et des machines à osmose inverse destinés aux consommateurs qui sont vendus et utilisés. Les approvisionnements municipaux en eau courante ajoutent souvent ou ont des traces d'impuretés à des niveaux qui sont réglementés pour être sans danger pour la consommation. Une grande partie de ces impuretés supplémentaires, telles que les composés organiques volatils, le Fluor et environ 75 000 autres composés chimiques ne sont pas éliminés par filtration conventionnelle; cependant, la distillation et l'osmose inverse éliminent presque toutes ces impuretés.

La consommation d'eau pure (purifiée) en remplacement de l'eau potable a été alternativement préconisée et découragée pour des raisons de santé. Il n'existe aucun consensus.

L'eau purifiée manque de minéraux et d'ions tels que le calcium qui jouent un rôle clé dans les fonctions biologiques, telles que l'homéostasie du système nerveux, et se trouvent normalement dans l'eau potable. Le manque de minéraux naturels dans l'eau distillée a soulevé certaines préoccupations. Le Journal of General Internal Medicine a publié une étude sur les teneurs en minéraux de différentes eaux disponibles aux États-Unis. L'étude a révélé que les sources d'eau potable disponibles pour les Nord-Américains peuvent contenir des niveaux élevés de calcium, de magnésium et de sodium et peuvent fournir des portions cliniquement importantes de l'apport alimentaire recommandé de ces minéraux. Il encourageait les gens à vérifier la teneur en minéraux de leur eau potable, qu'elle soit en fût ou en bouteille, et à choisir l'eau la plus appropriée à leurs besoins. Étant donné que l'eau distillée est dépourvue de minéraux, un apport supplémentaire en minéraux par l'alimentation est nécessaire pour maintenir une bonne santé.

La consommation d'eau dure (eau minérale) est associée à des effets cardiovasculaires bénéfiques car plusieurs études épidémiologiques conduisent à des conclusions indiquant que la consommation d'eau potable dure est négativement corrélée avec la maladie cardiaque athéroscléreuse.


L'eau ultrapure:

L'eau ultrapure, ou l'eau de haute pureté, est de l'eau qui a été purifiée à des spécifications extrêmement strictes. L'eau ultrapure est un terme couramment utilisé dans l'industrie des semi-conducteurs pour souligner le fait que l'eau est traitée aux plus hauts niveaux de pureté pour tous les types de contaminants, y compris: les composés organiques et inorganiques; les matières dissoutes et particulaires; volatile et non-volatile, réactive et inerte; hydrophile et hydrophobe; et les gaz dissous.

L'eau ultrapure et l'eau désionisée couramment utilisées ne sont pas les mêmes. En plus du fait que l'eau ultrapure a éliminé les particules organiques et les gaz dissous, un système d'ultrapurification typique comporte trois étapes: une étape de prétraitement pour produire de l'eau purifiée, une étape primaire pour purifier davantage l'eau et une étape de polissage, la partie la plus coûteuse.

Un certain nombre d'organisations et de groupes élaborent et publient des normes associées à la production d'eau ultrapure. Les usines pharmaceutiques suivent les normes de qualité de l'eau développées par les pharmacopées, dont trois exemples sont la pharmacopée des États-Unis, la pharmacopée européenne et la pharmacopée japonaise.

Les exigences les plus largement utilisées pour la qualité "ultrapure" sont documentées par ASTM D5127 "Guide standard pour l'eau ultra-pure utilisée dans les industries électroniques et semi-conducteurs" et SEMI F63 "Guide pour l'eau ultrapure utilisée dans le traitement des semi-conducteurs".

L'eau ultra-pure est également utilisée comme eau d'alimentation de chaudière dans certains moteurs utilisés par les militaires ou les engins satellitaires de l'espace.


Applications de l'eau ultrapure:

L'eau ultrapure est traitée par plusieurs étapes pour répondre aux normes de qualité pour différents utilisateurs. Les principaux utilisateurs d'ultrapure comprennent les industries suivantes: les semi-conducteurs, l'énergie solaire photovoltaïque, les produits pharmaceutiques, la production d'électricité (chaudières sous-critiques et super critiques) et les applications spécialisées telles que les laboratoires de recherche. Le terme eau ultrapure est devenu plus populaire à la fin des années 1970 et au début des années 1980 afin de décrire la qualité particulière de l'eau utilisée dans les centrales électriques, pharmaceutiques ou à semi-conducteurs.

Alors que chaque industrie utilise ce qu'elle appelle "l'eau ultrapure", les normes de qualité varient, ce qui signifie que l'ultrapure utilisée par une usine pharmaceutique est différente de celle utilisée dans une usine de semi-conducteurs ou une centrale électrique. Les normes sont liées à l'utilisation de l'eau ultrapure. Par exemple, les usines de semi-conducteurs utilisent l'ultrapure comme agent de nettoyage, il est donc important que l'eau ne contienne pas de contaminants dissous pouvant précipiter ou des particules qui pourraient se loger sur les circuits et provoquer des défaillances de la puce. L'industrie de l'énergie utilise l'ultrapure comme une source pour faire de la vapeur pour conduire les turbines à vapeur; Les établissements pharmaceutiques utiliseront l'ultrapure comme agent de nettoyage, ainsi que comme ingrédient dans les produits, de sorte qu'ils cherchent de l'eau exempte d'endotoxines, de microbes et de virus.

Aujourd'hui, l'échange d'ions (IX) et l'électrodéionisation (EDI) sont les principales technologies de déionisation associées à la production d'ultrapure, dans la plupart des cas après osmose inverse (RO). En fonction de la qualité de l'eau, les stations de traitement d'eau ultrapure sont souvent équipées de systèmes de dégazéification, microfiltration, ultrafiltration, irradiation ultraviolette et mesure (carbone organique total, résistivité/conductivité, particules, pH et mesures spéciales pour des ions spécifiques).

Au début, l'eau adoucie produite par des technologies comme l'adoucissement de la zéolite ou l'adoucissement à la chaux froide était un précurseur du traitement UPW moderne. De là, le terme "eau désionisée" a été le prochain avancement puisque les résines synthétiques échangeuses d'ions ont été inventées en 1935 et ont ensuite été commercialisées dans les années 1940. Les premiers systèmes d'eau "désionisée" reposaient sur le traitement par échange d'ions pour produire une "haute pureté", déterminée par des mesures de résistivité ou de conductivité. Après l'émergence des membranes d'osmose inverse d'osmoseurs dans les années 1960, l'utilisation de l'osmose avec le traitement par échange d'ions est devenue courante. L'EDI a été commercialisée dans les années 1980 et cette technologie est maintenant couramment associée au traitement d'ultrapurification.

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