超纯水制备方法与应用分析

传统的纯水方法不能制备出超纯水，化学意义上纯水(液态的H2O)的理论电导率18.3MΩ.cm。人们生产的纯水是达不到理论值的，但18 MΩ.cm似乎是可以达到的，对于这种水，有的称为高纯水，有的称为超纯水，目前还没有系统的定义，也没有划分等级界限。 　　超纯水应用范围： 　　① 动、植物细细胞培养用水 　　② 各种医疗用生化仪、分析仪、血液透析仪用水 　　③ 分析试剂及药品配置稀释用水 　　④ 生理、病理、毒理学实验用水 　　⑤ 医院、医药制剂室及中心实验室用纯化水和高纯水 　　⑥ 原子吸收光谱用水 　　⑦ 试管婴儿用水 　　⑧ 各种高效液相色谱、离子色谱用水 　　⑨ 其他各种实验室用水和医药用水。 　　⑩在半导体中的应用：半导体原材料生产加工、检测和半导体器件的制备用水 　　超纯水器制备超纯水的原理和步骤大体如下： 　　1.原水：可用自来水或普通蒸馏水或普通去离子水作原水。 　　2.机械过滤：通过砂芯滤板和纤维柱滤除机械杂质，如铁锈和其他悬浮物等。 　　3.活性炭过滤：活性炭是广谱吸附剂，可吸附气体成分，如水中的余氯等;吸附细菌和某些过滤金属等。氯气能损害反渗透膜，因此应力求除尽。 　　4.反渗透膜过滤：可滤除95%以上的电解质和大分子化合物，包括胶体微粒和病毒等。出于绝大多数离子的去除，使离子交换柱的使用寿命大大延长。 　　5.紫外线消解：借助于短波(180nm-254 nm)紫外线照射分解水中的不易被活性炭吸附的小有机化合物，如甲醇、乙醇等，使其转变成CO2和水，以降低TOC的指标。 　　6.离子交换单元：已知混合离子交换床是除去水中离子的决定性手段。借助于多级混合床获得超纯水也并不困难。但水的TOC指标主要来自树脂床。因此高质量的离子交换树脂就成为成功的关键。所谓高质量的树脂，就是化学稳定性特别好，不分解，不含低聚物、单体和添加剂等的树脂。所谓“核工业级树脂”大概就属于这一类树脂。对树脂的要求是质量越高越好。可惜国内很少有人在这方面下功夫，满足于生产大路线。 　　7.0.2μm滤膜过滤，以除去水中的颗粒物道每毫升1个(小于0.2μm的口经过上述各步骤处理后生产出来的水就是超纯水了。应能满足各种仪器分析，高纯分析，痕量分析等的要求，接近或达到电子级水的要求。 　　超纯水系统板式换热器的清洗： 　　1)清除换热器流道中的脏物或板片结垢，对于新运行的系统，根据实际情况每周清洗一次。清洗板片表面水垢(主要指CaCO3。)时，选用含0.3 氨基磺酸溶液或含0.3 乌洛托平、0.2 苯胺、0.1硫氰酸钾的0.8 硝酸溶液作为清洗液，清洗温度4O～6O℃。不拆卸设备化学浸泡清洗时，要打开换热器冷介质进、出口，或安装设备时在介质进、出口接管上安装DN25清洗口，将配好的清洗液注入设备中，浸泡后用清水清洗干净残留酸液，使pH≥7。拆开清洗时，将板片在清洗液中浸泡30 min，然后用软刷轻刷结垢，最后用清水清洗干净。清洗过程中应避免损伤板片与橡胶垫。若采用不拆卸机械反冲洗方法，应事先在介质进、出口管路上接一管口，将设备与机械清洗车连接，把清洗液按介质流动的反方向注入设备，循环清洗时间1O～1 5 min，介质流速控制在0.05～0.15 m/s。最后再用清水循环几遍，使清水中Cl质量浓度控制在25 mg/I 以下。 　　2)二次循环水最好采用经过软化处理后的软水，一般要求水中悬浮物质量浓度不大于5 mg/L、杂质直径不大于3 mm、pH≥ 7。当水温不大于95℃时，Ca 、Mg 浓度应不大于2 mmol/L;当水温大于95℃ 时，Ca 、Mg 浓度应不大于0.3 mmol/L、溶解氧质量浓度应不大于0.1 mg/L。