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各种水的标准与制备

天然水中通常含有五种杂质:

1.电解质,包括带电粒子,常见的阳离子有H、Na、KNH4、、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+、Al3+等;阴离子有F、Cl、NO3、HCO3、SO42、PO43、H2PO4、HSO3、IO3等。

2.有机物质,如:有机酸、农药、烃类、醇类和酯类等。

3.颗粒物。

4.微生物。

5.溶解气体,包括:N2、O2、Cl2、H2S、CO、CO2、CH4等。

所谓水的纯化,就是要去掉这些杂质。杂质去的越彻底,水质也就越纯净。

1. 蒸馏水:就是将水蒸馏、冷凝的水,蒸二次的叫重蒸水,三次的叫三蒸水。有时候为了特殊目的,在蒸前会加入适当试剂,如为了无氨水,会在水中加酸;低耗氧量的水,加入高锰酸钾与酸等。工业蒸馏水是采用蒸馏水方法取得的纯水,一般普通蒸馏取得的水纯度不高,经过多级蒸馏水,出水才可达到很纯,成本相对比较高。

蒸馏水: 以去除电解质及与水沸点相差较大的非电解质为主,无法去除与水沸点相当的非电解质

2. 去离子水就是将水通过阳离子交换树脂(常用的为苯乙烯型强酸性阳离子交换树脂),则水中的阳离子被树脂所吸收,树脂上的阳离子H被置换到水中,并和水中的阳离子组成相应的无机酸;含此种无机酸的水再通过阴离子交换树脂(常用的为苯乙烯型强碱性阴离子)OH被置换到水中,并和水中的H结合成水,此即去离子水。去离子水在现代工业中有着非常广泛的用途,使用去离子水,是我国很多行业提高产品质量的,赶超世界先进水平的重要手段之一。 由于去离子水中的离子数可以被人为的控制,从而,使它的电阻率、溶解度、腐蚀性、病毒细菌等物理、化学及病理等指标均得到良好的控制。在工业生产及实验室的实验中,如果涉及到使用水的工艺都被使用了去离子水,那么,许多参数会更接近设计或理想数据,产品质量将变得易于控制。

去离子水:经过阴、阳离子交换柱以后的水,杂质阴、阳离子均已除去,故称为去离子水.去离子水除掉的是离子化合物,没有离子化的有机物或微生物则不能被清除。应用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子,但水中仍然存在可溶性的有机物,可以污染离子交换柱从而降低其功效,去离子水存放后也容易引起细菌的繁殖。 从自来水到去离子水一般要经过几步处理 先通过石英砂过滤颗粒较粗的杂质再分别依次通过阴阳离子交换柱去除离子,然后加压通过反渗透膜,最后一般还要经过一步紫外杀菌以去除水中的微生物,假如此时电阻率还没有达到要求的话,可以再进行一次离子交换和反渗透过程,而蒸馏水只是先气化再冷凝,纯度一般不如去离子水,实际半导体工业中用的大多数是去离子水。

3. 纯水:纯水就是去掉了水中的全部电解质与非电解质,也可以说是去掉了水中的全部非水物质。基本都用反渗透法制得。由于在反渗透预处理中绝大多数都先用活性碳去除了部分非电解质,并且电导率非常容易测量,所以纯水纯度往往也用电导率衡量。但如果要获得极高纯度的高纯水,还是需通过去除电解质的混床、EDI方法。

4. 高纯水:是高纯度水的统称了,不管你是蒸馏水,或离子交换,或EDI(Electro Deion Ization)连续电除盐技术,或电渗透,或反渗透,或膜分离或其组合工艺等各种工艺制得高纯度水,都可称为高纯水。
也有的说高纯水专门是指经过混床处理的除盐水,其纯度要高于蒸馏水,高纯水电导率<0.2,而蒸馏水电导率<2.0(μC/cm2)。

5. 超纯水:ULTRaPuRe水 (超纯水),既将水中的导电介质几乎完全去除,又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水。电阻率大于18mΩ×cm,或接近18.3mΩ×cm极限值,是一般工艺很难达到的程度。关键是看你用水的纯度及各项征性指标,如电导率或电阻率,pH值,钠,重金属,二氧化硅,溶解有机物,微粒子,以及微生物指标等。

试验用水可分为去离子水,蒸馏水(双蒸水)、超纯水三个级别,一般的试验器皿器具的洗净用去离子水即可,一般试剂配置可用双蒸馏水,而重要的精细试验应用超纯水。

(责任编辑:化学自习室)
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