、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 - SO?H)与水中的钙离子(Ca2?)发生交换反应,生成树脂钙盐(R - SO?)?Ca 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 (CH?)?OH)与水中的氯离子(Cl?)发生交换反应,生成树脂氯盐(R - N (CH?)?Cl)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。超纯水的生产需考虑不同季节原水水质变化。吉林试验超纯水
电子行业 在半导体制造领域,超纯水的应用极为关键。芯片制造过程中,从硅片的清洗、光刻、蚀刻到离子注入等各个工序,都需要超纯水。例如,在硅片清洗过程中,超纯水可以有效去除硅片表面的颗粒、有机物和金属离子等杂质。因为芯片的线宽非常小,微小的杂质颗粒都可能导致芯片短路或出现性能问题。在光刻工艺中,超纯水用于冲洗光刻胶,确保光刻图案的准确性。其高纯度能够避免水中杂质对光刻胶的溶解特性产生影响,从而保障芯片的高精度制造。 对于电子元器件的生产,如电路板的制作,超纯水也不可或缺。它用于清洗电路板,去除焊接过程中产生的助焊剂残留物、金属屑等杂质。这些杂质如果残留在电路板上,可能会引起电路的腐蚀或短路,影响电子产品的可靠性和使用寿命。吉林试验超纯水超纯水在医疗器械清洗与消毒中有严格要求。
酸性清洗,将配置好的酸性清洗液(如柠檬酸溶液)通过清洗泵打入反渗透膜组件,循环清洗 30 - 60 分钟。循环过程中,监测清洗液的温度,控制在 25℃ - 35℃,可通过在清洗水箱中设置加热或冷却装置来调节温度。循环结束后,让膜组件在酸性清洗液中浸泡 15 - 30 分钟,使清洗液与膜表面的无机盐垢充分反应。浸泡结束后,开启浓水排放阀和产水排放阀,将酸性清洗液排放至专门的废液收集容器中,排放过程中要注意防止清洗液飞溅和泄漏,按照环保要求处理废液。用清水对膜组件进行冲洗,冲洗时间不少于 30 分钟,直至冲洗水的 pH 值接近中性(pH 值为 6 - 8),监测冲洗水的电导率,当电导率低于 50μS/cm 时可认为冲洗基本合格。脱盐率:脱盐率是衡量反渗透膜性能的关键指标。清洗后,脱盐率应明显提高并稳定在合理范围内。一般来说,清洗后的脱盐率应恢复到初始脱盐率的 95% 以上。例如,初始脱盐率为 98%,清洗后脱盐率应至少达到 93.1%(98%×95%)。可以通过检测产水和进水的电导率来计算脱盐率,计算公式为:脱盐率 =(1 - 产水电导率 / 进水电导率)×100%。
在电力工业中,超纯水扮演着举足轻重的角色。特别是在蒸汽发电领域,锅炉用水必须是超纯水。水中的杂质,如钙、镁等离子,在高温高压的锅炉环境下会形成水垢,附着在锅炉管道内壁,降低热传递效率,增加能源消耗,甚至可能引发管道堵塞、破裂等严重安全事故。超纯水能够有效避免这些问题,保证锅炉的高效、安全运行。同时,在核电站中,超纯水用于冷却核反应堆芯,其高纯度和稳定的化学性质能够确保在极端辐射和高温条件下,有效地带走热量,维持核反应堆的稳定运行,防止放射性物质泄漏,对保障核电站的安全运行和周围环境的保护起着至关重要的作用。超纯水在制药行业用于配液,确保药品质量与安全。
反渗透膜及组件:反渗透系统的主要部件是反渗透膜,高质量的反渗透膜价格相对较高。而且,根据处理水量的需求,可能需要多个膜组件,这使得初始设备投资较大。例如,用于大规模工业生产超纯水的反渗透膜组件,一套可能需要数万元到数十万元不等。此外,还需要配套的压力泵、管道、阀门、过滤器等设备,这些辅助设备也增加了投资成本。预处理设备:由于反渗透系统对进水水质要求较高,需要一系列预处理设备,如机械过滤器、活性炭过滤器、软化器等。这些预处理设备的购置和安装成本也不容忽视,特别是对于处理高硬度、高有机物含量的原水,可能需要更复杂的预处理系统。然而,与其他一些高级水处理方法相比,反渗透法也有一定的成本优势。例如,与蒸馏法相比,反渗透法的能耗相对较低,而且在处理效率和水质稳定性方面表现较好,综合考虑长期运行和处理效果,其成本在一些应用场景下是可以接受的。同时,对于对水质要求极高的行业,如电子、制药等,反渗透法能够有效去除有机污染物,保证产品质量,其成本投入可以看作是确保产品高质量生产的必要支出。核磁共振分析用水必须是超纯水以减少信号干扰。广东什么是超纯水供应
超纯水的密度与普通水略有差异,受纯度影响。吉林试验超纯水
1. 温度对超纯水电阻率的测量结果有着很大的影响。水的离子化程度和离子迁移速度会随着温度的升高而增加。根据物理化学原理,当温度升高时,水分子的热运动加剧,这使得水中的离子更容易移动,导致电阻率下降。一般来说,温度每升高 1℃,超纯水的电阻率大约会降低 2 - 3%(在 25℃左右的温度范围内)。测量操作:开启电阻率仪,等待仪器稳定后开始测量。在测量过程中,要注意观察仪器显示的电阻率值和温度值。如果温度发生变化,仪器会自动进行温度补偿(如果具备该功能)。对于高精度的测量,可能需要进行多次测量,然后取平均值以减少误差。例如,在 25℃时,超纯水的电阻率标准值为 18.2 MΩ?cm,当温度升高到 30℃时,电阻率可能会下降到 16 - 17 MΩ?cm 左右。因此,在测量超纯水电阻率时,必须考虑温度因素。现代电阻率测量仪器通常配备有温度传感器,能够自动进行温度补偿,将测量结果换算为标准温度(如 25℃)下的电阻率值。吉林试验超纯水