凝胶过滤法 原理:也称为分子筛过滤法,利用具有三维网状结构的凝胶颗粒作为过滤介质。凝胶颗粒内部有大小不同的孔隙,当含有热源物质的水通过凝胶柱时,小分子的热源物质可以进入凝胶颗粒的孔隙内部,而大分子的物质则被阻挡在凝胶颗粒外部,从而实现热源物质与水的分离 。 操作要点:选择合适孔径的凝胶过滤介质至关重要,一般根据热源物质的分子量大小来选择。在操作过程中,要控制好水流速度,避免流速过快导致分离效果不佳。同时,要注意防止凝胶过滤介质被污染,定期对其进行清洗或更换。 离子交换与吸附联合法 原理:先通过离子交换树脂去除水中的部分离子,改变水的离子组成和性质,然后再利用吸附剂对热源物质进行吸附。离子交换可以去除水中可能与热源物质相互作用的离子,提高吸附剂对热源的吸附效果;而吸附剂则可以特异性地吸附热源物质,进一步降低水中热源的含量. 操作要点:离子交换树脂和吸附剂的选择要相互匹配,以达到更好的协同作用。在使用过程中,要注意离子交换树脂的再生和吸附剂的更换周期,确保处理效果的稳定性。离子交换树脂的再生剂选择与用量影响去离子水成本与质量。如何分类去离子水前景
制药行业:对于制药行业的纯化水,TOC 含量要求更为严格。一般要求纯化水的 TOC 含量不超过 500μg/L,注射用水的 TOC 含量不超过 500μg/L(中国药典规定)。这是因为在药品生产过程中,即使微量的有机碳化合物也可能与药物成分发生反应,影响药品质量和安全性,或者作为微生物生长的营养源,导致药品污染。 电子工业(半导体制造等):在电子工业中,特别是半导体制造,超纯水的 TOC 含量通常要求低于 1 - 10μg/L。这是由于在半导体制造过程中,即使极微量的有机碳杂质也可能吸附在芯片表面,影响芯片的性能和质量,如导致芯片短路、光刻精度下降等问题。 实验室分析(高精度实验):在高精度化学分析和生命科学研究等实验室用途中,TOC 含量一般要求低于 10 - 100μg/L。例如,在液相色谱 - 质谱联用(LC - MS)等高精度分析实验中,低 TOC 含量的水可以避免在分析过程中产生额外的峰,确保实验结果的准确性和重复性。如何分类去离子水前景在细胞培养实验中,去离子水为细胞提供稳定的微环境。
化学氧化 - 滴定法 原理:通过化学氧化剂(如重铬酸钾、高锰酸钾等)将水中的有机碳氧化为二氧化碳。然后可以采用滴定的方法来测定生成的二氧化碳或者剩余的氧化剂的量,从而间接计算 TOC。例如,用过量的重铬酸钾氧化水样中的有机碳后,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定剩余的重铬酸钾,根据消耗的重铬酸钾的量来计算 TOC。 操作要点:化学氧化过程中,要准确控制氧化剂的用量、反应时间和温度等条件。滴定操作要严格按照化学分析的标准程序进行,确保滴定终点的准确判断,以获得可靠的测量结果。 TOC 的来源与控制 来源:纯水系统中的 TOC 来源。原水本身可能含有天然有机物,如腐殖酸、富营养化水体中的藻类分泌物等。在纯水的制备过程中,管道系统、储存容器等也可能会引入有机碳。例如,一些塑料管道可能会渗出有机添加剂,储存容器的密封材料可能会释放有机物。 控制方法:对于原水的处理,可以采用活性炭吸附、超滤等方法去除水中的天然有机物。在纯水系统的设计和建设中,尽量选择低有机物渗出的管道材料(如聚偏氟乙烯,PVDF)和储存容器。定期对纯水系统进行维护和清洗,例如清洗管道、更换老化的密封材料等,也有助于控制 TOC 的含量。
去离子水的电阻率,去离子水是通过离子交换树脂去除水中离子而制备的。去离子水的电阻率要比蒸馏水高得多,一般可以达到 10^6 - 10^8Ω・m 甚至更高。因为离子交换树脂能够有效地去除水中的各种阳离子和阴离子,使得水中离子浓度大幅降低,导电能力极弱,所以其电阻率较高。在一些对水质要求极高的场合,如超大规模集成电路制造,使用的去离子水电阻率要求更高,这是为了确保生产过程中不会因为水中的离子而对芯片等电子元件造成损害。从口感上来说,去离子水相对比较 “寡淡”。因为水中没有了矿物质离子带来的味道,人们长期饮用可能会觉得这种水的味道难以接受。而且,人们长期习惯饮用含有一定矿物质的水,身体也适应了这种水源。突然长期饮用去离子水可能会引起身体和味觉的不适应。去离子水的蒸汽压与纯水有细微差异,受离子去除影响。
动态浊度法原理:内素与鲎试剂反应会一系列酶反应,终导致反应体系中产生凝固蛋白,使溶液的浊度增加。通过检测溶液浊度随时间的变化,可以定量地测定内素的含量。浊度的增加与内素的浓度在一定范围内呈线性关系。 操作步骤: 同样需要先将鲎试剂复溶,按照试剂的要求使用无热原的水进行操作。 把纯水样品和复溶后的鲎试剂加入到专门的检测仪器(如动态浊度法检测仪)的反应池中。 仪器会自动在恒温条件下(通常为 37℃)检测反应体系的浊度变化,并且根据预先设定的标准曲线来计算内素的含量。 适用范围和局限性:动态浊度法是一种定量检测方法,具有较高的灵敏度,一般可以达到 0.005 - 0.01EU/mL。它能够快速、准确地测量内素含量,并且结果较为客观,不受人为因素的影响。但是,这种方法需要专门的检测仪器,设备成本相对较高,而且对于样品的澄清度有一定要求,浑浊的样品可能会干扰浊度的检测去离子水的折射率相对稳定,利于光学相关实验与测量。如何分类去离子水前景
离子交换塔的运行状况直接影响去离子水的质量与产量。如何分类去离子水前景
进水:开启进水阀门,让预处理后的水进入反渗透系统,进水压力一般控制在 1-10MPa 之间,具体压力需根据所选反渗透膜的型号和厂家要求进行调整,同时控制进水流量在合适的范围内. 启动高压泵:启动高压泵,为水通过反渗透膜提供动力,使水在压力作用下克服渗透压,透过反渗透膜,而热源物质等杂质则被截留。在启动高压泵时,要注意缓慢升压,避免压力冲击对反渗透膜造成损坏。 运行监测:在反渗透过程中,实时监测进水压力、出水压力、产水流量、浓水流量、水温等参数,并记录相关数据。同时观察设备运行是否平稳,有无异常噪音、振动等情况,如有异常应及时停机检查如何分类去离子水前景