去离子水和蒸馏水主要有以下区别,蒸馏水是通过蒸馏的方法制备的。将水加热至沸点,使其汽化,然后将水蒸气冷却凝结成液态水。这个过程主要是利用水和杂质的沸点差异来分离它们。例如,水中的一些不挥发性杂质(如大多数盐类,因为它们的沸点远高于水的沸点)会留在原来的容器中,而水蒸气中基本只含有水这种挥发性物质。 简单的蒸馏装置通常包括一个加热源(如酒精灯或电热套)、一个蒸馏烧瓶、一个冷凝器和一个接收容器。在蒸馏烧瓶中加热水,水蒸气进入冷凝器,通过冷却介质(如冷水)的冷却作用,水蒸气重新变成液态水,收集在接收容器中。去离子水是通过离子交换树脂去除水中的离子杂质而得到的。离子交换树脂是一种带有可交换离子的高分子材料。 通常包含阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。当水通过阳离子交换树脂时,水中的阳离子(如 Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺等)会与树脂上的氢离子(H⁺)进行交换;接着,水再通过阴离子交换树脂,水中的阴离子(如 Cl⁻、SO₄²⁻等)会与树脂上的氢氧根离子(OH⁻)进行交换。经过这一系列交换过程,水中的离子杂质被去除,从而得到去离子水。去离子水在化学合成的药物制剂前处理中,可去除杂质。通用去离子水实验
鲎试剂复溶 用无热原的水按照鲎试剂说明书规定的体积准确复溶鲎试剂。一般是将鲎试剂小瓶轻轻振摇,使内容物充分溶解,复溶过程要小心操作,避免产生过多气泡,因为气泡可能会干扰后续的凝胶观察。 样品混合与孵育 取适量的纯化水样品(如 0.1 - 0.2mL)与复溶后的鲎试剂(如 0.1 - 0.2mL)混合在小试管中。使用移液器时要确保移液准确,并且将样品和试剂充分混匀,轻轻颠倒试管几次即可。 将混合后的试管放入预先设定为 37℃的恒温箱中进行孵育。孵育时间一般为 60 - 90 分钟,孵育过程中要保持恒温箱内温度稳定,避免频繁开门导致温度波动影响凝胶形成。通用去离子水实验去离子水在医学检验试剂配制中,保障检验结果准确性。
无机离子 阳离子:尽管过滤系统可以有效去除有机碳化合物,但对于水中的一些阳离子,如钙(Ca²⁺)、镁(Mg²⁺)、钠(Na⁺)、钾(K⁺)等,可能去除效果不佳。例如,活性炭过滤器主要针对有机物质吸附,对这些阳离子基本没有去除能力;超滤过滤器由于其截留分子量主要针对大分子有机物和胶体,也无法有效去除这些阳离子。而这些阳离子在水中可能会导致水的硬度问题,长期饮用高硬度的水可能会增加患结石的风险。 阴离子:水中的阴离子如氯离子(Cl⁻)、硫酸根离子(SO₄²⁻)、碳酸根离子(CO₃²⁻)和碳酸氢根离子(HCO₃⁻)等也可能残留。特别是在一些地区,水中的氯离子含量较高,可能来自于自然环境或水处理过程中的消毒剂残留。高浓度的氯离子可能会对金属管道产生腐蚀作用,并且在一定条件下会与水中的其他物质反应生成有害物质。
定期维护:定期检查反渗透膜的性能,包括脱盐率、产水量等指标,根据厂家建议和实际运行情况,适时更换反渗透膜。同时,对设备的其他部件如密封圈、管道等进行检查和更换,确保设备的密封性和正常运行。 清洗:当反渗透膜的通量下降到初始通量的 70%-80% 左右,或产水水质明显下降时,需要对反渗透膜进行清洗。清洗方法包括物理清洗和化学清洗两种。物理清洗可采用低压冲洗、反冲洗等方式,去除膜表面的污垢和杂质;化学清洗则需根据膜污染的类型选择合适的清洗剂,如酸液、碱液、氧化剂等,对膜进行浸泡或循环清洗,以恢复膜的性能 。去离子水在化学合成的有机合成反应中,可提高反应产率。
制药行业:对于制药行业的纯化水,TOC 含量要求更为严格。一般要求纯化水的 TOC 含量不超过 500μg/L,注射用水的 TOC 含量不超过 500μg/L(中国药典规定)。这是因为在药品生产过程中,即使微量的有机碳化合物也可能与药物成分发生反应,影响药品质量和安全性,或者作为微生物生长的营养源,导致药品污染。 电子工业(半导体制造等):在电子工业中,特别是半导体制造,超纯水的 TOC 含量通常要求低于 1 - 10μg/L。这是由于在半导体制造过程中,即使极微量的有机碳杂质也可能吸附在芯片表面,影响芯片的性能和质量,如导致芯片短路、光刻精度下降等问题。 实验室分析(高精度实验):在高精度化学分析和生命科学研究等实验室用途中,TOC 含量一般要求低于 10 - 100μg/L。例如,在液相色谱 - 质谱联用(LC - MS)等高精度分析实验中,低 TOC 含量的水可以避免在分析过程中产生额外的峰,确保实验结果的准确性和重复性。去离子水中的阴离子和阳离子浓度均处于极低范围。通用去离子水实验
去离子水中的有机碳含量可通过后续处理进一步降低。通用去离子水实验
反渗透过滤器 原理:反渗透膜的孔径更小,通常在 0.0001 - 0.001μm 之间,在压力作用下,只有水分子能够通过反渗透膜,而几乎所有的有机碳化合物、盐类、细菌等杂质都被截留。这是一种非常有效的降低 TOC 含量的方法。 操作要点:反渗透系统需要一定的进水压力,一般为 1 - 10MPa,因此要确保进水压力稳定。同时,要定期检查和更换反渗透膜,通常每 1 - 2 年更换一次,具体更换时间还需根据水质和使用情况确定。另外,要注意对反渗透系统进行适当的维护,如清洗前置过滤器、检查压力泵等。 水源选择与保护 选择好的水源:如果有条件,可以选择水源作为饮用水。例如,一些山区的天然泉水或经过严格保护的深层地下水,其 TOC 含量通常较低。在选择瓶装水时,查看产品标签,了解水源和水质检测情况,优先选择 TOC 含量较低的品牌。 水源保护:对于家庭自备井等水源,要注意保护水源周边环境。避免在水源附近倾倒垃圾、使用农药化肥等可能污染水源的行为。可以在水源周围种植植被,起到一定的过滤和保护作用,减少地面径流中的有机污染物进入水源。通用去离子水实验