实验室超纯水机的主要用途及净化工艺方法
水是实验室的通用试剂,常作为实验溶剂中99%的成分,因此水质是实验成功与否的关键。现在很多实验、检测对试剂中的杂质的要求都达到了ppb级,有的甚至达到ppt级;一般在生命实验科学研究过程中,水中的多种污染物对检测结果影响很大,尤其是重金属和可溶性有机物。
纯水主要用途:
●实验室器皿的清洗
●缓冲液、化学试剂配制用水
●微生物培养基制备用水
●氢气发生器、室内加湿器、高压消毒锅用纯水
●人或实验动物饮用水等;
超纯水主要用途:
●动、植物细细胞培养用水
●各种医疗用生化仪、分析仪、血液透析仪用水
●分析试剂及药品配置稀释用水
●生理、病理、毒理学实验用水
●医院、医药制剂室及中心实验室用纯化水和高纯水
●原子吸收光谱用水
●试管婴儿用水
●各种高效液相色谱、离子色谱用水
●其他各种实验室用水和医药用水。
超纯化质的主要工艺
天然水中常见杂质包括可溶性无机物、有机物、颗粒物、微生物、可溶性气体、各种重金属等。实验室使用超纯水机就是尽可能彻底地去处这些杂质,使实验结果出差错。
目前常用净化水质的工艺方法有蒸馏法、反渗透法、离子交换法、过滤法、吸附法、紫外氧化法等。超纯水机一般可以将水的纯化过程大致分为4大步,预处理(初级净化)、反渗透(生产出纯水),离子交换(可生产出18.2MΩNaN超纯水)和终端处理(生产出符合特殊要求的超纯水)。
预处理
因为预处理后的水将通过反渗透进行再一步的净化,所以一定要尽量去除对反渗透膜有影响的杂质;主要包括大颗粒物质、余氯以及钙离子镁离子。这里很重要的一点是必须要根据进水水质的差异针对性地配备不同的处理单元,设计精密过滤器、活性碳吸附过滤器以及软化树脂针对性地去除水中各种杂质,这样才能达到最佳的预处理效果。
反渗透
反渗透是使用一个高压泵对高浓度溶液提供比渗透压差大的压力,水分子将被迫通过半透膜到低浓度的一边,反渗透可以滤除90%以上的杂质,其中包括无机离子在内的绝大多数污染物。反渗透是水纯化系统的一个非常高效的科学技术,因为反渗透能去除大部分的污物,所以它经常被用作为前道处理手段,这样能显著地延长去离子交换柱的使用时间。
离子交换
离子交换即是水中的正离子与离子交换树脂中的H+离子交换,水中的负离子与离子交换树脂上的OH-离子交换,从而达到纯化水的目的。通过离子交换去除离子,理论上几乎能除去所有的离子物质,在25℃时,出水电阻率达到18.2MΩ。cm。经离子交换出水水质的高低主要取决于离子交换树脂的质量和交换柱内水与树脂的交换效率。
终端处理
终端处理主要根据客户的定制要求生产出超低有机型、无菌型、无热源型等的超纯水。针对不同要求有多种处理方式,如超滤过滤法用于去除热源,双波长紫外氧化法用于降低水中总有机碳(TOC),微滤去除细菌等。
超滤(UF)薄膜则是一个分子筛,它以尺寸为基准,让溶液通过极细微的滤膜,以达到分离溶液中不同大小分子的目的,可将超纯水中的热源含量降至0.001EU/ml以下。双波长紫外氧化法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。