四电极系统则可以更准确地测量电阻率。它有两个电流电极和两个电压电极,通过单独测量电流和电压,可以有效减少电极极化和溶液电阻的干扰。例如,在测量超纯水电阻率时,电流电极用于在水中通过一定的电流,而电压电极用于测量在电极之间产生的电位差,从而更精确地计算电阻率。温度传感器:由于水的电阻率与温度密切相关,温度升高时,水的离子迁移速度加快,电阻率会降低。所以电阻率仪通常配备温度传感器,用于实时监测水温。一般来说,超纯水电阻率的标准值是以 25℃为参考温度的。当测量温度不是 25℃时,仪器可以根据温度补偿公式对测量结果进行修正,以得到在 25℃下的电阻率。例如,如果测量温度为 30℃,仪器会根据预先设定的温度 - 电阻率关系曲线,对测量得到的电阻率值进行校正,使其更接近 25℃时的真实电阻率。超纯水的生产需对原水进行预处理以去除大颗粒与胶体。新型超纯水用途
反渗透系统对进水的预处理要求严格。如果进水中含有大量的大颗粒杂质、余氯、铁、锰等物质,会对反渗透膜造成损害。例如,余氯会氧化反渗透膜的材料,使其性能下降;大颗粒杂质会堵塞膜孔,影响膜的正常运行。因此,在反渗透之前需要进行一系列的预处理,如机械过滤、活性炭吸附等,这增加了设备投资和运行成本。反渗透膜的成本较高,特别是高性能、高质量的反渗透膜。而且,由于膜的使用寿命有限,在频繁处理含有高浓度有机污染物的水或者在膜受到污染、化学清洗后性能难以完全恢复的情况下,膜需要定期更换。这使得反渗透法的长期运行成本增加,对于一些小型的超纯水制备设施或者对成本敏感的应用场景来说,可能会受到一定的限制。去除各类有机物:反渗透膜的孔径极小,能有效截留多种有机污染物,无论是大分子的蛋白质、多糖、微生物产生的胞外聚合物,还是小分子的农药、染料、石油类有机物、有机卤化物等,都可大量去除。比如在工业废水回用制备超纯水时,对复杂有机污染物的去除率可达 90% 以上18.新型超纯水用途超纯水的电导率常低于 0.1 μS/cm,显示其高纯度。
超纯水在科学研究领域犹如一颗璀璨的明珠。在化学实验中,许多高精度的分析测试需要超纯水作为溶剂或反应介质,以排除水中杂质对实验结果的干扰。例如在痕量元素分析中,普通水中含有的微量金属离子可能会与待测元素发生反应或吸附,导致测量结果偏差巨大,而超纯水则能提供纯净的环境,使分析数据更加可靠。在生命科学研究里,细胞培养和基因测序等实验对水质要求极高,超纯水能维持细胞生长的稳定环境,避免水中的有害物质对细胞造成损伤或变异,同时保证基因测序过程中数据的准确性,为深入探索生命奥秘奠定了坚实的基础。
超纯水,作为一种非常纯净的水,在众多高科技领域发挥着不可或缺的作用。它几乎不含任何杂质,包括矿物质、微生物、有机物和溶解性气体等。其制备过程极为复杂且精密,通常需要经过多步的预处理、反渗透、离子交换和超滤等技术。在电子芯片制造中,超纯水用于清洗硅片,哪怕是极其微小的杂质颗粒都可能导致芯片短路或性能故障,所以超纯水的高纯度保障了芯片生产的良率和可靠性。这种非常纯净的特性也使其在制药行业意义非凡,用于药品的生产与配制,避免杂质对药物活性成分产生影响,确保药品的质量和安全性达到高标准。超纯水在半导体制造中至关重要,不容丝毫杂质干扰。
总有机碳(TOC)的检测方法,湿法氧化法,原理:在样品氧化前进行磷酸处理,去除无机碳的干扰,然后样品中的有机物质在过硫酸盐等氧化剂的作用下被氧化为二氧化碳,再通过 NDIR 进行检测。 适用范围:适用于常规水体如地表水等,但对于复杂水体(如含有高分子量化合物的水体)的氧化可能不充分,不适用于 TOC 含量很高的水体。 优点:操作相对简单,对仪器设备的要求较低,成本较低。 缺点:氧化能力有限,对于一些难氧化的有机物可能无法完全氧化,导致测定结果偏低。超纯水的分配系统需具备良好的流量调节能力。新型超纯水用途
正渗透技术在超纯水制备中有潜在应用前景。新型超纯水用途
、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。新型超纯水用途