实验室超纯水机水质纯化
实验室超纯水机水质纯化
1、离子交换:
是以圆球形树脂(离子交换树脂) 过滤原水，水中的离子会与固定在树脂上的离子交换。常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反渗透( RO) 处理之前，先将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂，以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。
离子交换树脂利用氢离子交换阳离子，而以氢氧根离子交换阴离子; 以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子( 例如 Na+、Ca2+、Al 3+) 。同样的，以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子( 如 Cl ) 。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。
2、活性炭吸附:
活性炭的吸附过程是利用活性碳过滤器的孔隙大小，及有机物通过孔隙时的渗透率来达到吸附过滤的作用。吸附率和有机物的分子量及其分子大小有关，果壳类(如椰壳)颗粒状的活性碳较能有效的去除氯胺。活性碳还能去除水中的自由氯，以保护纯水系统内其他对氧化剂敏感的纯化单元。活性碳通常与其他的处理方法组合应用。在设计纯水系统时，活性碳与其他相关纯化单位的相关配置，是一项极为重要的水处理工艺。
3、微孔过滤：
微孔过滤法包括三种类型：深层过滤( dept h) 、筛网过滤( scr een) 及表面过滤( sur f ace) 。深层滤膜是以编织纤维或压缩材料制成的基质，利用随机性吸附或是捕捉方式来滞留颗粒。
筛网滤膜基本上是具有一致性的结构，就像筛子一般，将大于孔径的颗粒，都滞留在表面上( 这种滤膜的孔径大小是非常精确的) ，而表面过滤则是多层结构，当溶液通过滤膜时，较滤膜内部孔隙大的颗粒将被滞留下来，并主要堆积在滤膜表面上。
由于上述三种滤膜的功能不同，因此对滤膜之间的分辨非常重要。由于深层过滤是一种较为经济的方式，可去除98%以上的悬浮固体，同时保护下游的纯化单元不会败坏或堵塞，因此通常被作为预过滤处理( 沛亿实验室超纯水机预处理 PP过滤即为深层过滤) 。表面过滤可去除99. 99%以上的悬浮固体，所以也可作为预过滤处理或澄清用。
微孔薄膜( 筛网滤膜) 一般被置于纯化系统中的终使用点，以去除后残留的微量树脂碎片、碳屑、胶质颗粒和微生物。例如：0. 22μm微孔滤膜，其可滤过所有的细菌，通常用于将静脉注射用的液体、血清及抗生素进行除菌用。
4、反渗透除盐：
反渗透是美国在二十世纪六十代研制成功的，初用于美国宇航技术，以解决宇航员在太空循环用水问题水处理工艺，后逐渐转为民用，因其高效率、低能耗能、无污染等优势，已成为当前海水淡化、纯水制备等行业选技术，我们熟悉的瓶(桶)装纯净水几乎都是利用反渗透系统制取的。
RO( Rev er seOsmosi s) 反渗透技术是利用压力差为动力的膜分离过滤技术，其孔径小至纳米级( 1纳米=109米) ，在一定的压力下，H2O分子可以通过 RO膜，而原水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透过 RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。
当两种不同浓度的溶液，由一个RO膜隔开时，渗透现象会自然发生。渗透压将水压过RO膜，水将浓度较高的溶液稀释，后造成浓度平衡。在水纯化系统中，施加压力于高浓度的溶液中，以抗衡渗透压。如此迫使得纯水由高浓度的液体通过RO膜，并可加以收集。由于RO膜致密度，因此，产出的水流很慢，需要经过相当的时间，贮水箱内才会有足够的水量。RO膜可执行离子排除，使得只有水可通过RO膜，其余所有的离子及溶解的分子( 包括盐类和糖) 都被截留，并水浓水被带出反渗透膜元件。如果以原水水质及产水水质为基准，经过适当设计后，RO是将自来水纯化为纯水的经济有效方法。RO同时也是试剂级超纯水系统好的前处理方法。
5、超滤：
是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的的净化、分离和浓缩的目的。超滤膜是一种强韧、薄、具有选择性的通透膜，微孔物理孔径大致在0. 001—0. 1μm之间，可截留大部分某种特定大小以上的分子，包括：胶质、微生物和热源。较小的分子，例如：水和离子，则可通过滤膜。
6、紫外消解降 TOC：
紫外线是一种肉眼看不见的光波，存在于光谱紫外线端的外侧，故称之为紫外线，依据不同的波长范围，被割分为 A、B、C三种波段，其中的 C波段紫外线波长在240-260nm 之间，为有效的杀菌波段，波段中之波长强点是253. 7nm。紫外线杀菌的原理一般认为是生物体内的核酸吸收了紫外光的能量而改变了自身的结构，进而破环了核酸的功能所致。当核酸吸收的能量达到致死量而紫外光的照射又能保持一定时间时，细菌便大量死亡。在UV灯制造技术方面的进步，已可制造同时产生185nm和254nm波长的紫外灯管，这种光波长组合可利用光氧化有机化合物，将超纯水中的总有机碳浓度降低至5ppb以下。
