原理:反渗透是在压力驱动下,利用半透膜的特性,使水从高浓度一侧(原水侧)向低浓度一侧(透过液侧)渗透。半透膜的孔径非常小,一般在 0.1 - 1 纳米之间,能够有效截留水中的大部分有机污染物,包括大分子有机物(如蛋白质、多糖等)和许多小分子有机物(如农药、染料等)。只有水分子和极少数小分子能够通过半透膜。应用:在超纯水系统中,反渗透通常是关键的处理步骤。它可以去除水中 95% - 99% 的溶解性固体和几乎全部的微生物,同时对有机污染物也有很好的去除效果。例如,在电子工业中用于芯片制造的超纯水制备,反渗透可以有效去除水中可能影响芯片性能的有机杂质。不过,反渗透膜可能会受到有机污染物的污染,导致膜通量下降,需要定期进行化学清洗来恢复其性能。电子级超纯水对金属离子含量要求达 ppt 级甚至更低。浙江超纯水大全
从环境角度来看,超纯水的制备并非毫无代价。虽然它本身纯净无污染,但制备过程往往需要消耗大量的能源和资源。反渗透膜等重要组件的生产需要消耗石油等原材料,并且在运行过程中,需要高压泵提供动力,这意味着大量的电力消耗。此外,为了保证超纯水的质量,还需要定期更换滤芯、树脂等耗材,这些都会产生一定的废弃物。如果处理不当,可能会对环境造成负面影响。然而,随着科技的不断进步,一些新型的节能制备技术正在研发和推广,例如利用太阳能驱动的超纯水制备系统,旨在降低其对传统能源的依赖,减少对环境的压力,使超纯水的生产更加绿色可持续。湖南本地超纯水使用方法超纯水电阻率很高,趋近无穷大,导电杂质近乎为零。
例如在电子工业的半导体制造领域,特别是高精度芯片制造过程中,通常要求超纯水的电阻率接近或达到 18.2 MΩ・cm。这是因为芯片制造工艺对水中离子杂质极为敏感,即使微量的离子存在也可能导致芯片性能下降或出现故障。而在一些对水质要求稍低的行业,如一般的化学分析实验室,超纯水电阻率达到 10 - 18 MΩ・cm 左右也可能满足基本的实验需求。对于超纯水的微生物含量,通常要求每毫升水中的细菌菌落数(CFU/mL)低于 10 甚至更低。在一些对微生物极其敏感的领域,如制药行业的注射剂生产和生命科学研究中的细胞培养实验,超纯水的微生物标准要求更加严格,要求达到无菌状态,即每毫升水中的细菌菌落数几乎为零。
总有机碳(TOC)的检测方法,差减法,原理:水样分别被注入高温燃烧管(900℃)和低温反应管(150℃)中。高温燃烧管中的水样经高温催化氧化后,有机化合物和无机碳酸盐均转化为二氧化碳;而低温反应管中的水样则通过酸化使无机碳酸盐分解成为二氧化碳。通过非分散红外检测器分别测得水中的总碳(TC)和无机碳(IC),二者之差即为总有机碳(TOC)。 适用范围:广泛应用于饮用水、工业用水、生活污水、生产废水等方面的质量控制以及江河、湖泊、海洋等水体的监测。 优点:可同时测定总碳和无机碳,消除了无机碳对 TOC 测定的干扰,提高了测定结果的准确性。 缺点:仪器设备较为复杂,操作步骤相对较多,需要使用高温燃烧炉和低温反应装置。超纯水在保险行业用于实验室检测与评估。
在蒸汽锅炉的给水处理中,超纯水的应用至关重要。普通水中含有钙、镁等矿物质,在锅炉内高温高压的环境下,这些矿物质会形成水垢。水垢会降低锅炉的热传递效率,增加能源消耗,甚至可能导致锅炉管的过热和损坏。超纯水几乎不含矿物质,不会产生水垢,能够保证锅炉的安全稳定运行,提高能源利用效率。同时,在核电站的冷却系统中,超纯水也用于带走核反应堆产生的热量,其高纯度可以防止冷却系统的腐蚀和堵塞。超纯水用于化妆品原料的溶解、调配以及终产品的稀释。在护肤品的制作中,如乳液、精华液等,超纯水的纯净度可以保证化妆品的质量稳定。例如,它可以避免因水中杂质引起的变质、变色或产生异味等问题。同时,超纯水也有助于提高化妆品的安全性,减少对皮肤的刺激和过敏反应,因为它不含有可能引起皮肤问题的杂质,如重金属、细菌和有机物等。纳滤可选择性去除超纯水中部分二价及高价离子。湖南本地超纯水使用方法
超纯水在金融行业用于高精度数据中心设备冷却。浙江超纯水大全
、离子交换 阳离子交换树脂 经过反渗透后的水,虽然大部分离子已经被去除,但仍含有少量的离子。此时,利用阳离子交换树脂可以进一步去除水中的阳离子,如钙、镁、钠等。阳离子交换树脂上带有酸性基团,能够与水中的阳离子进行交换反应。例如,磺酸型阳离子交换树脂(R - SO₃H)与水中的钙离子(Ca²⁺)发生交换反应,生成树脂钙盐(R - SO₃)₂Ca 和氢离子(H⁺)。 阴离子交换树脂 同时,使用阴离子交换树脂去除水中的阴离子,如氯离子、硫酸根离子等。阴离子交换树脂带有碱性基团,例如季铵型阴离子交换树脂(R - N (CH₃)₃OH)与水中的氯离子(Cl⁻)发生交换反应,生成树脂氯盐(R - N (CH₃)₃Cl)和氢氧根离子(OH⁻)。通过阴阳离子交换树脂的组合使用,可以将水中的离子浓度降低到极低的水平。浙江超纯水大全