超純水設(shè)備的先進(jìn)制水工藝介紹
【純水機(jī)和超純水機(jī)的工作原理的區(qū)別】
實(shí)驗(yàn)室純水機(jī)一般采用先進(jìn)的反滲透技術(shù)制造純水。純水機(jī)的工作原理是對(duì)水施加一定的壓力，使水分子和離子態(tài)的礦物質(zhì)元素通過(guò)反滲透膜，而溶解在水中的絕大部分無(wú)機(jī)鹽(包括重金屬)，有機(jī)物以及細(xì)菌、病毒等無(wú)法透過(guò)反滲透膜，從而使?jié)B透過(guò)的純凈水和無(wú)法滲透過(guò)的濃縮水嚴(yán)格的分開(kāi)。反滲透膜上的孔徑只有0.0001微米，而病毒的直徑一般有0.02-0.4微米，普通細(xì)菌的直徑有0.4-1微米。純水機(jī)流出的水達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
超純水機(jī)是在反滲透技術(shù)的基礎(chǔ)上，添加了離子交換和終端處理技術(shù)。有些還有深度離子除鹽、超濾和UV光氧化作用設(shè)備，出來(lái)的水水質(zhì)優(yōu)于國(guó)標(biāo)GB/T6682-2008實(shí)驗(yàn)室一級(jí)用水的水質(zhì)要求。
超純水機(jī)的純化工藝過(guò)程是怎樣的?天然水中常見(jiàn)雜質(zhì)包括可溶性無(wú)機(jī)物、有機(jī)物、顆粒物、微生物、可溶性氣體等。超純水機(jī)就是要盡可能徹底地去處這些雜質(zhì)。目前常用凈化水質(zhì)的工藝方法有蒸餾法、反滲透法、離子交換法、過(guò)濾法、吸附法、紫外氧化法等。超純水機(jī)一般可以將水的純化過(guò)程大致分為4大步，預(yù)處理(初級(jí)凈化)、反滲透(生產(chǎn)出純水)，離子交換(可生產(chǎn)出18.2MΩ.cm超純水)和終端處理(生產(chǎn)出符合特殊要求的超純水)。
【超純水的概念和區(qū)分】
超純水是美國(guó)科技界為了研制超純材料(半導(dǎo)體原件材料、納米精細(xì)陶瓷材料等)應(yīng)用蒸餾、去離子化、反滲透技術(shù)或其它適當(dāng)?shù)某R界精細(xì)技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的水，這種水中除了水分子(H20)外，幾乎沒(méi)有什么雜質(zhì)、金屬離子，更沒(méi)有細(xì)菌、病毒、含氯二惡英等有機(jī)物。就是運(yùn)用預(yù)處理——吸附雜質(zhì)、氧化物，反滲透——在進(jìn)水(濃溶液)側(cè)施加操作壓力以克服自然滲透壓，當(dāng)高于自然滲透壓的操作壓力施加于濃溶液側(cè)時(shí)，水分子自然滲透的流動(dòng)方向就會(huì)逆轉(zhuǎn)，進(jìn)水(濃溶液)中的水分子部分通過(guò)膜成為稀溶液側(cè)的凈化產(chǎn)水?？汕宄此械募?xì)微雜質(zhì)、膠體、有機(jī)物、重金屬、可溶性固體、細(xì)菌、病毒、熱源和其它有害雜質(zhì)，僅僅保留水分子和溶解氧，有效去除率高達(dá)99%。離子交換——運(yùn)用離子交換樹(shù)脂的置換和游離，使得Na+與H+互換位置，這一變化，就稱為離子交換。同理，陰樹(shù)脂置換出OH-，從而生產(chǎn)H2O。去除殘余的離子。以及運(yùn)用紫外氧化殺菌、降解TOC和終端修飾等手段獲得更純凈的超純水。
傳統(tǒng)的純水方法不能制備出超純水，化學(xué)意義上純水(液態(tài)的H2O)的理論電導(dǎo)率為18.3MΩ.cm。人們生產(chǎn)的純水是達(dá)不到理論值的，但18 MΩ.cm似乎是可以達(dá)到的，對(duì)于這種水，有的稱為高純水，有的稱為超純水，目前還沒(méi)有系統(tǒng)的定義。也沒(méi)有劃分等級(jí)界限，從商業(yè)觀點(diǎn)看叫超純水似乎比高純水更好聽(tīng)一些。筆者以為還是看電導(dǎo)率指標(biāo)更準(zhǔn)確一些。
【測(cè)定超純水中Fe離子的含量】
鄰菲羅啉(又稱鄰二氮雜菲)是測(cè)定微量鐵的一種較好試劑，在pH=1.5～9.5的條件下，F(xiàn)e2+與鄰菲羅啉生成很穩(wěn)定的橙紅色的絡(luò)合物。在顯色前，首先用鹽酸羥胺把Fe3+還原為Fe2+：4 Fe3++2NH2OH═4 Fe2++N2O+H2O+4H+。測(cè)定時(shí)，控制溶液酸度在pH=2～9較適宜，酸度過(guò)高，反應(yīng)速度慢，酸度太低，則Fe2+水解，影響顯色。Bi3+、Ca2+、Hg2+、Ag+、Zn2+離子與顯色劑生成沉淀，Cu2+、Co2+、Ni2+離子則形成有色絡(luò)合物，因此當(dāng)這些離子共存時(shí)應(yīng)注意它們的干擾作用。電廠水質(zhì)監(jiān)測(cè)中對(duì)鐵離子含量小于20ppb，實(shí)驗(yàn)室超純水機(jī)對(duì)二價(jià)和三價(jià)的金屬離子去除率是很好的，一般做到5ppb以下肯定沒(méi)有多大問(wèn)題。
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