紫外线氧化 - 非色散红外吸收法 仪器与试剂准备 同样需要总有机碳分析仪,但氧化方式为紫外线氧化。仪器需要配备很度紫外线灯,波长一般在 185 - 254nm 之间。准备用于校准的标准溶液,校准方法与燃烧氧化法类似。同时,要检查仪器的紫外线灯强度是否符合要求,因为紫外线强度会直接影响有机碳的氧化效率。 样品处理与操作 水样采集和预处理步骤与燃烧氧化法基本相同。将处理后的水样注入仪器的反应室,在紫外线照射下,水中的有机碳被氧化为二氧化碳。然后通过非色散红外吸收检测器检测二氧化碳的量,进而计算 TOC 含量。这种方法相对温和,对于一些对温度敏感的水样或者含有易挥发有机物质的水样比较适用,因为它避免了高温燃烧过程可能导致的有机物质挥发损失。离子交换树脂的反洗操作可去除树脂中的杂质与污染物。教学用去离子水制作
化学物质的直接毒性 水中的有机碳化合物本身可能具有毒性。例如,水中可能含有工业污染带来的多环芳烃(PAHs)、农药残留、石油烃类等有机污染物。多环芳烃是一类致物质,长期摄入含有高浓度多环芳烃的水,可能会导致重病的发生,尤其是对人体的呼吸系统、消化系统和泌尿系统等产生危害。一些农药残留可能会干扰人体的内分泌系统,影响人体的正常生理功能平衡。 对人体感官和舒适度的影响 高 TOC 含量的水可能会出现颜色变化、异味和浑浊等现象。水中的有机物质可能会使水呈现黄色、褐色等颜色,产生难闻的气味(如腐臭味、霉味等)。这些不仅会影响水的外观和口感,还可能让人产生厌恶感,减少饮水量。长期饮水不足会影响人体的新陈代谢和生理功能,对健康产生间接危害。教学用去离子水制作在电子行业的磁性材料制造中,去离子水可提高材料性能。
去离子水在制备过程中几乎去除了所有的矿物质离子,如钙、镁、钾、钠等。这些矿物质对人体健康是非常重要的。例如,钙是维持骨骼和牙齿健康的关键成分,人体约 99% 的钙存在于骨骼和牙齿中,它还在神经传导、肌肉收缩等生理过程中发挥重要作用;镁参与人体内多种酶的反应,对能量代谢、蛋白质合成等过程不可或缺。长期饮用去离子水会导致人体缺乏这些必需的矿物质,从而可能引发一系列健康问题。人体的内环境是一个复杂的平衡系统,其中电解质平衡尤为重要。长期饮用去离子水可能会破坏人体的电解质平衡。正常情况下,人体细胞内外的离子浓度是相对稳定的,如细胞外液中的钠离子对于维持细胞的正常渗透压和水分平衡至关重要。当长期饮用去离子水时,由于水中缺乏这些离子,人体可能会出现电解质紊乱的情况。这可能表现为疲劳、肌肉痉挛、心律失常等症状,严重时甚至会危及生命。
世界卫生组织(WHO)和各国国家标准:不同国家和组织对于饮用水的 TOC 安全标准有所差异。一般来说,世界卫生组织推荐饮用水的 TOC 含量应低于 5mg/L。在欧盟国家,饮用水的 TOC 标准大多也在这个水平左右。美国环境保护署(EPA)规定饮用水的 TOC 没有一个污染物水平(MCL),但有一个二级饮用水标准(非强制),建议 TOC 不超过 4mg/L,这主要是基于对水质的美学和感官方面的考虑,如避免异味和变色。在中国,生活饮用水的 TOC 标准是不超过 5mg/L。这些标准是综合考虑了水中有机碳化合物对人体健康的潜在风险、消毒副产物的形成以及水的感官质量等因素而制定的。 实际健康风险评估:从健康风险角度看,当 TOC 含量低于这些标准时,水中有机碳化合物所带来的直接健康风险(如化学毒性、微生物滋生风险)相对较低。例如,在这个含量范围内,水中因有机碳导致的消毒副产物形成量也在可接受范围内,从而减少了人们接触致畸消毒副产物的风险。同时,这样的 TOC 含量也有助于控制水中微生物的生长,因为可被微生物利用的有机营养源相对有限。其在材料合成的晶体制备过程中,可避免离子杂质混入晶体。
原理:活性炭具有巨大的比表面积和丰富的孔隙结构,能够吸附水中的有机物,包括内素等热源物质。活性炭的吸附作用主要是物理吸附,其表面的微孔可以容纳热源物质分子,从而将其从水中去除。 操作要点:选择合适的活性炭种类很重要,例如,椰壳活性炭具有较高的吸附性能。在使用时,要保证活性炭与水有足够的接触时间,一般可以通过控制水流速度来实现。同时,要定期更换活性炭,因为随着吸附的进行,活性炭的吸附位点会逐渐被占据,当吸附达到饱和后,就无法有效地去除热源物质了。此外,要注意活性炭的质量,避免其本身含有杂质而引入新的热源。离子交换树脂的老化会导致去离子水质量下降,需及时更换。教学用去离子水制作
去离子水在化学合成的药物中间体合成中,可提升产品质量。教学用去离子水制作
产水储存与检测:将经过反渗透处理后的产水收集到储存罐中,储存罐应采用卫生级材质,并配备空气呼吸器等装置,防止外界污染物进入。对产水进行热源检测,确保其热源含量符合相关标准和要求,如采用鲎试剂法等检测方法进行检测. 浓水排放与处理:反渗透过程中产生的浓水含有较高浓度的杂质和热源物质,需进行合理的排放和处理,避免对环境造成污染。可将浓水收集后进行进一步处理,如采用蒸发结晶、离子交换等方法回收其中的有用物质,或进行达标排放处理。化学氧化法 原理:利用强氧化剂与热源物质发生化学反应,将其分解或转化为无害物质,从而达到去除热源的目的。例如,过氧化氢、高锰酸钾等强氧化剂具有强氧化性,可以破坏热源物质的结构. 操作要点:需要根据水源中热源物质的含量和性质,合理选择氧化剂的种类和投加量。在投加氧化剂后,要充分搅拌均匀,使氧化剂与水充分接触反应。反应完成后,可能需要进行后续的过滤或其他处理步骤,以去除反应生成的沉淀物或残留的氧化剂。教学用去离子水制作