在現(xiàn)代科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用中,超純水(Ultra-PureWater,UPW)因其優(yōu)良的理化特性,在生物技術(shù)、化學(xué)分析、微電子、制藥等領(lǐng)域具有重要作用。實(shí)驗(yàn)室用超純水機(jī)正是為滿足實(shí)驗(yàn)室對(duì)水質(zhì)的高要求而設(shè)計(jì)的設(shè)備,能夠提供滿足各種實(shí)驗(yàn)需求的高純度水。
實(shí)驗(yàn)室用超純水機(jī)的工作原理:
1.預(yù)處理:在進(jìn)入超純水機(jī)之前,原水通常需要通過粗濾、活性炭過濾器去除大顆粒和有機(jī)物。此階段主要目的是減輕后續(xù)處理的負(fù)荷。
2.反滲透(RO):利用半透膜的特性,對(duì)水進(jìn)行反滲透處理。此過程可去除水中約95%-99%的溶解固體、微生物和有機(jī)物,顯著降低水中的電導(dǎo)率。
3.去離子化(DI):通過離子交換樹脂去除水中的陽(yáng)離子和陰離子,進(jìn)一步降低電導(dǎo)率,使水的純度達(dá)到要求水平。這一過程通常使用陽(yáng)離子交換樹脂和陰離子交換樹脂的組合。
4.紫外線照射:通過UV燈對(duì)水進(jìn)行殺菌處理,能有效去除水中的細(xì)菌和有機(jī)污染物,防止水中的微生物滋生。
5.濾膜過濾:最后,可能經(jīng)過0.2μm的MICROFILTER濾膜進(jìn)行進(jìn)一步的固體顆粒去除,確保水質(zhì)的穩(wěn)定性和純凈度。
6.監(jiān)測(cè)與控制:現(xiàn)代超純水機(jī)配備了水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水的電導(dǎo)率、TOC、PH等參數(shù),確保產(chǎn)水質(zhì)量始終符合標(biāo)準(zhǔn)。
主要部分構(gòu)成:
1.進(jìn)水系統(tǒng):用于連接自來(lái)水或其他水源,包括過濾器和增壓泵等。
2.反滲透模塊:這是超純水機(jī)的核心部分,負(fù)責(zé)大幅度降低水中溶解固體的濃度。
3.離子交換模塊:通過陽(yáng)離子與陰離子交換樹脂進(jìn)一步提高水的純度。
4.紫外燈管:用于殺滅水中的微生物,避免交叉污染。
5.儲(chǔ)水罐:儲(chǔ)存產(chǎn)生的超純水,通常采用高純度材料制造,防止水質(zhì)的二次污染。
6.控制面板:用于操作及監(jiān)控水處理過程,包括水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示。
7.出水口:用于取用超純水,常會(huì)配備流量計(jì)和取水閥。
實(shí)驗(yàn)室用超純水機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域:
1.生物醫(yī)藥:用于細(xì)胞培養(yǎng)、藥物制備以及生物分析等實(shí)驗(yàn),提供合乎標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)。
2.微電子:在半導(dǎo)體制造過程中的清洗、配制化學(xué)溶液等工序要求使用超純水,以防止產(chǎn)品污染。
3.化學(xué)分析:用于各種化學(xué)試劑的制備和稀釋,確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
4.環(huán)境監(jiān)測(cè):在水質(zhì)檢測(cè)等環(huán)境監(jiān)測(cè)活動(dòng)中,超純水可作為比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和試劑。
5.食品行業(yè):在食品檢測(cè)、化學(xué)分析等環(huán)節(jié),超純水作為溶劑和清洗劑。