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济南净水设备公司告诉你什么是超纯水
时间:2018-02-26 16:36 阅读:

        常称纯净水,目前市场上流行的多种名目的水基本上都属于超纯水,如太空水、去离子水、蒸馏水、纯水、净水等等。
        超纯水是美国科技界为了研制超纯材料(半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等)应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术生产出来的水,这种水中除了水分子(H20)外,几乎没有什么杂质,更没有细菌、病毒、含氯二恶英等有机物,当然也没有人体所需的矿物质微量元素,超纯水无硬度,口感较甜,又常称为软水,可直接饮用,也可煮沸饮用。美国、西欧和日本等国从来没有把超纯水纳入到饮用水范围内,而我国却已有上万家企业生产这种超纯水,原因即在于超纯水的生产技术比较成熟,生产工艺与生产设备较为简单,对水源要求也不十分严格,可以是自来水、河水、湖水、江水、地表水等,最容易直接满足人们饮用无污染物的干净水的迫切需求,充分迎合了我国居民水越纯净越健康的心理,超纯水甚至被某些厂商说成是饮水的最高境界,造成超纯水即是唯一健康水的印象,有意无意混淆饮水干净、饮水卫生与饮水健康概念,在前几年的确有不少消费者误以为只要水纯净就万事大吉,另外,超纯水口味较甜,易入口,所以超纯水也就很容易打开了国内市场,加之生产成本不高,尤其是水资源与运输成本极低,利益巨大,一时间众多厂商各显神通,超纯水名目繁多,花样层出不穷,到了令人眼花缭乱、目不暇接的程度。
        近年来随着对超纯水的种种谈论的深入和所产生的一些后果逐步被人们所认识,超纯水市场开始出现萎缩,价格不断走低,看来市场末日已为期不远。这种水与人类传统饮用水有原则性差别,它最终对人类引起什么样的生态效应还有待进一步观察,但有一点值得特别注意,这种水分子的极度串联和线团化结构,即所谓凝聚状态结构,核磁共振测得图谱显得很宽,中科院有关单位用氢谱测得结果是:纯净水26.9Hz,蒸馏水36.8Hz,而天然水为8.8Hz,即纯净水呈大分子团状态,水的分子团越大,从水处理学角度看水的生命活力越弱,越不易通过细胞膜,人体细胞很难吸收,并使细胞膜两侧引起严重的浓差电位,膜内不通过膜壁的那些细胞质内的电离型离子逆向渗透到细胞膜外侧的纯净水线团中,致使身体内有益的生命相关元素向体外流失,减弱人体免疫力,易引发某些疾病。有些敏感的人感觉越喝越不解渴,越想喝,长久下来感觉无力,正在成长的小孩有比较突出的副作用,现在越来越多的地方教委开始意识到这一问题。1997年3月上海市科委第078号文中强调指出,“从营养角度讲,饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一”,“中小学生正处于生长和智力发育阶段加上好动而损耗许多矿物质和无机盐,如果长期饮用纯净水,对中小学生的健康成长造成影响”。
        另外,纯净水PH值为5~7,下限值甚至低于酸雨污染的指标5.6,而人体血液PH值范围为7.3~7.45,呈微碱性,人类几千几万年来均是饮微碱性的自然水而生存,体内环境体内肠道微生态区系统均适应微碱性水,喝叫值接近或略高于人体体液微碱性的水比较有利于人体健康。因此,客观的讲,超纯水,只能称为“干净水”或“卫生水”,并不是理想的饮用水,超纯水离人类营养、健康的要求相距甚远。联合国开发计划署专家指出,纯净水从科学观念和技术上犯了哲学家黑格尔早就指出的“婴儿和洗澡水一起抛掉”的哲学错误在实验室中,自来水不能满足实验操作,如:生命科学研究过程中,对水中的多种污染物十分敏感,尤其重金属和可溶性有机物;HPLC中要求的超纯水等。鉴于此,几个专业研究组织建立了水的质量标准。这些组织是:美国化学社团组织(ACS),美国测试和材料实验社团组织(ASTM),临床试验标准国际委员会(NCCLS),美国药学会(USP)。我们主要依NCCLS标准,将水质分为,TypeⅠ、Ⅱ、Ⅲ和特殊用水。
        Ⅰ级水;测试用时要求最小的干扰物和最大的纯度和精度,如原子吸收、痕量元素分析等。
        Ⅱ级水:测试用时有可容忍的细菌存在,例如,不用保存的一般试剂的制备等。
        Ⅲ级水:一般洗刷用水,制备高纯度纯水用水,配制微生物培养基用水等。
        特殊用水:操作过程中要求除去特殊的污染物,例如组织/细胞培养中除去热源,HPLC中除去痕量有机物等。
        自来水中的污染物:
    1. 粒子:包括沙砾,水泵中的残片等。这些粒子会堵塞阀、滤膜、管道及反渗透膜等。一般用过滤,显微镜方法可检测出。
    2. 可溶无机物:指使水变硬的Ca、Mg、Si等物质。CO2、N、P等物质。测试方法一般用电阻率和电导系数。
    3. 可溶有机物:如,除草剂、杀虫剂、气溶胶、动植物组织腐蚀物。
    4. 微生物:水的表面有各种各样的微生物,包括细菌、原生物、藻类等。
        纯化水技术:
        通常的水纯化系统,主要采用以下的纯化水技术:
        1. 去离子:实验室中生产纯水最常用的方法。去离子过程即是,自来水中的正离子与离子交换树脂中的H+ 离子交换。自来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。因此,离子交换树脂经过一段时间的使用后,都要再生或更换。通过离子交换去除离子。能除去几乎所有的离子物质。在25℃时,电阻率达到18.2MΩ。如果只用去离子化手段,不能生产出超纯水。因为离子交换树脂的微小碎片会在操作中被冲刷掉而残留;柱内不流动的水也会增加额外的细菌滋生的可能;最后去离子也不能除去水中溶解的有机物。
        2. 反渗透:渗透是水通过一个半透膜从低浓度流向高浓度的一边。如果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,这一步骤称为反渗透。反渗透可以滤除90%-99%的绝大多数污染物。因为它出众的纯化效率,反渗透是水纯化系统的一个非常有效的技术。因为反渗透能去除大部分的污物,所以它经常被用做为预处理手段,能显著地延长去离子柱的使用时间。经反渗透处理的水是高品质的预纯水,适合许多实验室常规使用。
        3. 活性碳过滤:化学吸附去除氯,有机吸附除去可溶性有机物。因为反渗透膜对氯和可溶性有机物比较敏感,所以碳柱常放在RO膜前去除这些物质。
        4. 微孔过滤:或称亚微米过滤。用一个0.2微米孔径的膜或者中空纤维滤膜,滤除大于0.2微米的污染物。微滤过滤掉来自碳柱的碳微粒。离子树脂的碎片和任何可能进入纯化水系统的细菌。
        5. 超滤:超滤被用来除去纯化水中所有直径大于0.01微米的微粒、热源、微生物
        6. 紫外氧化或光氧化:采用254 nm的紫外光除去系统中的细菌。采用185nm断裂或离子化有机物长链,为后续的去离子和有机吸收做准备。
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