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。超纯水在考古文物修复中用于特殊材料处理。湖南超纯水前景
在制药行业,严格的微生物控制是为了确保药品的安全性和有效性。例如在生产静脉注射药物时,超纯水中的微生物及其代谢产物(如内素)可能会引起患者发热、过敏反应,甚至更严重的医疗事故。在细胞培养实验中,微生物污染会干扰细胞的正常生长和代谢,导致实验结果的偏差和不可靠。同时,在食品和饮料行业中,超纯水用于产品调配等环节,微生物含量也需要严格控制,一般要求 CFU/mL 在个位数以下,以防止微生物在产品中繁殖,延长产品的保质期和保证产品质量。 超纯水电阻率的测量基于欧姆定律,其中是电阻,是电压,是电流。电阻率是材料(在这里是水)对电流阻碍作用的一种属性,对于均匀材料,它与电阻、横截面)和长度的关系为。在测量超纯水电阻率时,通过在水中放置电极,施加一定的电压,测量产生的电流,从而计算出电阻,再结合电极的几何参数(面积和间距)就可以得到电阻率。湖北超纯水批发厂家超纯水的生产需控制原水中的硅含量以满足工艺要求。
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。
紫外线杀菌(UV) 杀菌原理 紫外线杀菌是利用紫外线(主要是 254nm 波长的紫外线)照射破坏微生物的 DNA 结构,使微生物失去繁殖和生存能力。对于水中残留的细菌、病毒和藻类等微生物,紫外线照射能够有效地将它们杀灭,从而保证超纯水的微生物指标符合要求。 设备配置 紫外线杀菌设备通常由紫外灯、石英套管和反应器组成。紫外灯发出的紫外线透过石英套管照射在水中,为了确保杀菌效果,要根据处理水量和水质来确定紫外灯的功率和数量,同时要保证水在反应器中的停留时间足够长,一般在几秒到几十秒之间。离子交换膜的性能决定超纯水制备中的离子去除效率。
、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。超纯水在电力行业用于发电机组冷却与化学分析。湖北实验室超纯水
超纯水在石油化工行业用于催化剂制备与分析。湖南超纯水前景
总有机碳(TOC)的检测方法,紫外氧化 - 非色散红外探测法,原理:在样品进入紫外反应器之前去除无机碳,然后通过紫外光照射使有机物质氧化为二氧化碳,再后利用 NDIR 进行定量检测。 适用范围:适用于原水、工业用水等水体的 TOC 检测。 优点:结合了紫外光氧化和 NDIR 检测技术的优点,具有快速、准确、不接触检测等优点,可有效氧化大部分有机物。 缺点:对于颗粒状有机物、药物、蛋白质等高含量 TOC 的水样可能不适用,且紫外灯的使用寿命有限,需要定期更换。湖南超纯水前景