PECULIAR實(shí)驗(yàn)室純水機(jī)適用于超純水需求較大的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室。全智能監(jiān)控系統(tǒng)支持多語言模式，多用戶使用，分別記錄數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)室純水機(jī)工作原理
實(shí)驗(yàn)室純水機(jī)的工作原理是自來水經(jīng)過精密濾芯和活性炭濾芯進(jìn)行預(yù)處理，過濾泥沙等顆粒物和吸附異味等，讓自來水變得更加干凈，然后再通過反滲透裝置進(jìn)行水質(zhì)純化脫鹽，純化水進(jìn)入儲(chǔ)水箱儲(chǔ)存起來，其水質(zhì)可以達(dá)到國家三級水標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)反滲透裝置產(chǎn)水的廢水排掉。反滲透純水通過純化柱進(jìn)行深度脫鹽處理就得到一級水或者超純水，如果用戶有特殊要求，則在超純水后面加上紫外殺菌或者微濾、超濾等裝置，除去水中殘余的細(xì)菌、微粒、熱源等。
精密濾芯、活性炭濾芯、反滲透膜、純化柱都是具有相對壽命的材料，精密濾芯和活性炭濾芯實(shí)際上是對反滲透膜的保護(hù)，如果它們失效，那么反滲透膜的負(fù)荷就加重，壽命減短，如果繼續(xù)開機(jī)的話，那產(chǎn)生的純水水質(zhì)就下降，隨之就加重了純化柱的負(fù)擔(dān)，則純化柱的壽命就會(huì)縮短。結(jié)果是加大了超純水機(jī)的使用成本。
水質(zhì)往往決定了很多實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的真實(shí)性，可重復(fù)性，對多數(shù)做實(shí)驗(yàn)的專家來說，他們通常要求純水中的雜質(zhì)元素和化合物的濃度要很小，在ppb級甚至更低。 一、水中的雜質(zhì)
了解實(shí)驗(yàn)室超純水機(jī)，就必須要了解超純水機(jī)需要去除的水中雜質(zhì)。水中雜質(zhì)通常分為九種。
1、微粒物質(zhì)。包括泥沙、鐵銹、藻類、懸浮物等肉眼可見的微粒雜質(zhì)，微粒物質(zhì)是造成濁度、色度、氣味的主要來源。
2、膠體物質(zhì)。膠體物質(zhì)是比離子物質(zhì)大而比顆粒物質(zhì)小的物質(zhì)。膠體是許多分子和離子的集合物。
3、離子物質(zhì)。包括陽離子和陰離子。離子物質(zhì)通常易溶于水中，可以用離子交換或除鹽等方法予以去除。
4、不反應(yīng)的溶解氣體。是指如氮?dú)獾炔慌c水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生引入離子污染物到水中的化合物且影響水的PH值的氣體。
5、可反應(yīng)的溶解氣體。天然水中常見的溶解氣體有氧氣、二氧化碳，有時(shí)還有硫化氫和氨氣等。這些溶解于水中的氣體，大都對金屬有腐蝕作用，是引起水系統(tǒng)金屬腐蝕的重要因素。
6、微生物。主要指水中的細(xì)菌含量。
7、熱源。熱源又稱細(xì)菌內(nèi)毒素，主要用于醫(yī)藥用水特別是注射用水時(shí)需考量熱源的含量控制。
8、有機(jī)物。水中的有機(jī)物主要是腐殖酸、生活污水和工業(yè)廢水的污染物。
9、殘留消毒劑。自來水公司為控制水中的細(xì)菌含量，會(huì)添加消毒劑來控制總細(xì)菌數(shù)。常用的消毒劑為含氯制劑，當(dāng)氯加到水中會(huì)產(chǎn)生含氧化性強(qiáng)的化合物如余氯。
二、超純水機(jī)的原理
實(shí)驗(yàn)室超純水機(jī)的工作原理是自來水經(jīng)過精密濾芯和活性炭濾芯進(jìn)行預(yù)處理，過濾泥沙等顆粒物和吸附異味等，讓自來水變得更加干凈，然后再通過反滲透裝置進(jìn)行水質(zhì)純化脫鹽，純化水進(jìn)入儲(chǔ)水箱儲(chǔ)存起來，其水質(zhì)可以達(dá)到國家三級水標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)反滲透裝置產(chǎn)水的廢水排掉。反滲透純水通過純化柱進(jìn)行深度脫鹽處理就得到一級水或者超純水，最后如果用戶有特殊要求，則在超純水后面加上紫外殺菌或者微濾、超濾等裝置，除去水中殘余的細(xì)菌、微粒、熱源等。
超純水機(jī)所生產(chǎn)的超純水電阻率大于18 MΩ*cm，或接近18.2 MΩ*cm極限值（25℃）。
三、標(biāo)準(zhǔn)介紹 GB/T 6682-2008 分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了分析實(shí)驗(yàn)室用水的級別、規(guī)格、取樣及貯存、試驗(yàn)方法和試驗(yàn)報(bào)告。本標(biāo)準(zhǔn)適用于化學(xué)分析和無機(jī)痕量分析等試驗(yàn)用水。可根據(jù)實(shí)際工作需要要選用不同級別的水。
級別
分析實(shí)驗(yàn)室用水的原水應(yīng)為飲用水或適當(dāng)純度的水。
分析實(shí)驗(yàn)室用水共分三個(gè)級別：一級水、二級水和三級水。
1、 一級水
一級水用于有嚴(yán)格要求的分析試驗(yàn)，包括對顆粒有要求的試驗(yàn)。如高效液相色譜分析用水。
一級水可用二級水經(jīng)過石英設(shè)備蒸徳或離子交換混合床處理后，再經(jīng)0. 2 μm微孔濾膜過濾來制取。
2、二級水
二級水用于無機(jī)痕量分析等試驗(yàn),如原子吸收光譜分析用水。
二級水可用多次蒸饞或離子交換等方法制取。
3、三級水
三級水用于一般化學(xué)分析試驗(yàn)。
三級水可用蒸儲(chǔ)或離子交換等方法制取。
四、水質(zhì)的常規(guī)等級
1、純水
純水又稱純凈水，其純化水平低即國家實(shí)驗(yàn)規(guī)格III級水標(biāo)準(zhǔn)，通常電導(dǎo)率在1~10 μS/cm之間。它可經(jīng)由單一弱堿性陰離子交換樹脂、反滲透或單次蒸餾制成且不含任何添加物，無色透明，可直接飲用的水。市場上出售的太空水，蒸餾水均屬純凈水。典型的純水應(yīng)用包括玻璃器皿的清洗和清洗機(jī)用水。
2、去離子水
去離子水此水質(zhì)介于普通純水和實(shí)驗(yàn)室II級之間，電導(dǎo)率通常在1.0~0.1 μS/cm之間(電阻率在1.0~10.0 MΩ.cm)。它通過采用含強(qiáng)陰離子交換樹脂的混床離子交換制成，有相對較高的有機(jī)物和細(xì)菌污染水平，能滿足多種需求，如清洗、配置分析標(biāo)準(zhǔn)樣、制備試劑和稀釋樣品。
3、實(shí)驗(yàn)室純水
通常實(shí)驗(yàn)室純水即國家規(guī)格II級水標(biāo)準(zhǔn)，它不僅要求在離子指標(biāo)上有較高純度，而且要求低濃度有機(jī)物和微生物。典型的指標(biāo)是電導(dǎo)率<1.0 μS/cm(電阻率>1.0 MΩ.cm)，總有機(jī)碳(TOC) 含量小于50 ppb 以及細(xì)菌含量低于1CFU/ml。其水質(zhì)可適用于多種需求，從試劑制備和溶液稀釋，到為細(xì)胞培養(yǎng)配備營養(yǎng)液和微生物研究。實(shí)驗(yàn)室純水可雙蒸而成，或整合RO和離子交換/ EDI多種技術(shù)制成，也可以再結(jié)合吸附介質(zhì)和UV燈。
4、實(shí)驗(yàn)室超純水
實(shí)驗(yàn)室超純水即優(yōu)于實(shí)驗(yàn)室規(guī)格I級標(biāo)準(zhǔn)的理想水，在電阻率、有機(jī)物含量、顆粒和細(xì)菌含量方面接近理論上的純度極限，通過離子交換、RO膜或蒸餾手段預(yù)純化，再經(jīng)過核子級離子交換精純化得到超純水。通常超純水的電阻率可達(dá)18.2 MΩ.cm，TOC <10 ppb，濾除0.1 μm甚至更小的顆粒，細(xì)菌含量低于1 CFU/ml。超純水適合多種精密分析實(shí)驗(yàn)的需求，如高效液相色譜(HPLC)、離子色譜(IC)和離子捕獲-質(zhì)譜(ICP-MS)。
五、常見純化制備技術(shù)
常見純化制備有離子交換、活性炭吸附、微孔濾膜、反滲透除鹽、超濾、紫外消解降TOC等技術(shù)。
1、離子交換
是以圓球形樹脂(離子交換樹脂)過濾原水，水中的離子會(huì)與固定在樹脂上的離子交換。
常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。
硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前，先將水質(zhì)硬度降低的一種前處理程序。軟化機(jī)里面的球狀樹脂，以兩個(gè)鈉離子交換一個(gè)鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質(zhì)。
離子交換樹脂利用氫離子交換陽離子，而以氫氧根離子交換陰離子;以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的陽離子交換樹脂會(huì)以氫離子交換碰到的各種陽離子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。
同樣的，以包含季銨鹽的苯乙烯制成的陰離子交換樹脂會(huì)以氫氧根離子交換碰到的各種陰離子(如Cl-)。從陽離子交換樹脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹脂釋出的氫氧根離子相結(jié)合后生成純水。
2、活性炭吸附
活性炭的吸附過程是利用活性碳過濾器的孔隙大小，及有機(jī)物通過孔隙時(shí)的滲透率來達(dá)到吸附過濾的作用。
吸附率和有機(jī)物的分子量及其分子大小有關(guān)，果殼類(如椰殼)顆粒狀的活性碳較能有效的去除氯胺。活性碳還能去除水中的自由氯，以保護(hù)純水系統(tǒng)內(nèi)其他對氧化劑敏感的純化單元。
活性碳通常與其他的處理方法組合應(yīng)用。在設(shè)計(jì)純水系統(tǒng)時(shí)，活性碳與其他相關(guān)純化單位的相關(guān)配置，是一項(xiàng)極為重要的水處理工藝。
3、微孔過濾
微孔過濾法包括三種類型:深層過濾(depth)、篩網(wǎng)過濾(screen)及表面過濾(surface)。
深層濾膜是以編織纖維或壓縮材料制成的基質(zhì)，利用隨機(jī)性吸附或是捕捉方式來滯留顆粒。
篩網(wǎng)濾膜基本上是具有一致性的結(jié)構(gòu)，就像篩子一般，將大于孔徑的顆粒，都滯留在表面上(這種濾膜的孔徑大小是非常精確的)。
表面過濾則是多層結(jié)構(gòu)，當(dāng)溶液通過濾膜時(shí)，較濾膜內(nèi)部孔隙大的顆粒將被滯留下來，并主要堆積在濾膜表面上。由于上述三種濾膜的功能不同，因此對濾膜之間的分辨非常重要。
由于深層過濾是一種較為經(jīng)濟(jì)的方式，可去除98%以上的懸浮固體，同時(shí)保護(hù)下游的純化單元不會(huì)敗壞或堵塞，因此通常被作為預(yù)過濾處理。
表面過濾可去除99.99%以上的懸浮固體，所以也可作為預(yù)過濾處理或澄清用。
微孔薄膜(篩網(wǎng)濾膜)一般被置于純化系統(tǒng)中的最終使用點(diǎn)，以去除最后殘留的微量樹脂碎片、碳屑、膠質(zhì)顆粒和微生物。例如:0.22μm微孔濾膜，其可濾過所有的細(xì)菌，通常用于將靜脈注射用的液體、血清及抗生素進(jìn)行除菌用。
4、反滲透技術(shù)
RO(Reverse Osmosis)反滲透技術(shù)是利用壓力差為動(dòng)力的膜分離過濾技術(shù)，其孔徑小至納米級(1納米=10-9米)，在一定的壓力下，H2O分子可以通過RO膜，而原水中的無機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無法透過RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開來。
5、超濾
是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以超濾膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)原液流過膜表面時(shí)，超濾膜表面密布的許多細(xì)小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進(jìn)液側(cè)，成為濃縮液，因而實(shí)現(xiàn)對原液的的凈化、分離和濃縮的目的。
超濾膜是一種強(qiáng)韌、薄、具有選擇性的通透膜，微孔物理孔徑大致在0.001-0.1μm之間，也就是說只有一根頭發(fā)絲的1‰!可截留大部分某種特定大小以上的分子，包括:膠質(zhì)、微生物和熱源。較小的分子，例如:水和離子，則可通過濾膜。
6、紫外消解降TOC
紫外線是一種肉眼看不見的光波，存在于光譜紫外線端的外側(cè)，故稱之為紫外線，依據(jù)不同的波長范圍，被割分為A 、B 、C 三種波段，其中的C 波段紫外線波長在240 - 260nm 之間，為有效的殺菌波段，波段中之波長強(qiáng)點(diǎn)是253.7nm。
紫外線殺菌的原理一般認(rèn)為是生物體內(nèi)的核酸吸收了紫外光的能量而改變了自身的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而破環(huán)了核酸的功能所致。當(dāng)核酸吸收的能量達(dá)到致死量而紫外光的照射又能保持一定時(shí)間時(shí)，細(xì)菌便大量死亡。在UV燈制造技術(shù)方面的進(jìn)步，已可制造同時(shí)產(chǎn)生185nm和254nm波長的紫外燈管，這種光波長組合可利用光氧化有機(jī)化合物，將超純水中的總有機(jī)碳濃度降低至5ppb以下。
六、如何選配純水機(jī)？
應(yīng)從以下幾點(diǎn)選配：
一、明確進(jìn)水水源，是以城市自來水為水源還是以純水（去離子水、蒸餾水）為進(jìn)水水源要確定。若市政自來水水質(zhì)較差（TDS≥300時(shí)增配強(qiáng)化預(yù)處理，如軟化器、KDF等）。
二、確定用水量，用戶用水量要從以下方面考慮：
取水方式，即工作期間是連續(xù)取水還是間歇式取水，對出水壓力或儲(chǔ)水桶、軟管等有否特殊要求；
高峰期用水，即取水高峰持續(xù)的時(shí)間與用水量要求，確定機(jī)器規(guī)格配置；
日用水量，分純水與超純水兩種考慮，以此進(jìn)一步確定所需產(chǎn)品的規(guī)格。
三、重要的是產(chǎn)水水質(zhì)，水質(zhì)要求（水中不含目標(biāo)物）：
根據(jù)檢測項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)針對實(shí)驗(yàn)用水的要求；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)是否對TOC、細(xì)菌、熱源、微顆粒等有否具體的要求，也就是說，是用來做哪方面實(shí)驗(yàn)或者與哪些儀器設(shè)備配套使用，諸如原子吸收光譜（AAS）、微生物分析、普通化學(xué)、細(xì)胞培養(yǎng)、生化分析等等，明確這些也就可以確定產(chǎn)品的規(guī)格型號。
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