《中國國家實驗室用水規(guī)格 GB6682-92》:規(guī)定了實驗室用水的級別、技術(shù)要求、試驗方法等,將實驗室用水分為三個級別,其中一級水的電阻率、TOC 等指標與質(zhì)譜儀使用的純水標準較為接近,是國內(nèi)實驗室制備和使用純水的重要參考標準之一2.《中國國家電子級超純水規(guī)格 GB/T11446-1997》:針對電子行業(yè)對超純水的高要求制定的標準,該標準對超純水的電阻率、顆粒物質(zhì)、有機物、微生物等多項指標做出了嚴格規(guī)定,其電阻率要求與質(zhì)譜儀使用的高純度純水相當,對電子行業(yè)中使用質(zhì)譜儀進行痕量分析等應(yīng)用具有重要的指導意義?!朵撗屑{克 PlasmaMS 300 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀操作手冊》:在儀器的使用說明中...
動態(tài)濁度法原理:內(nèi)素與鱟試劑反應(yīng)會一系列酶反應(yīng),終導致反應(yīng)體系中產(chǎn)生凝固蛋白,使溶液的濁度增加。通過檢測溶液濁度隨時間的變化,可以定量地測定內(nèi)素的含量。濁度的增加與內(nèi)素的濃度在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。 操作步驟: 同樣需要先將鱟試劑復溶,按照試劑的要求使用無熱原的水進行操作。 把純水樣品和復溶后的鱟試劑加入到專門的檢測儀器(如動態(tài)濁度法檢測儀)的反應(yīng)池中。 儀器會自動在恒溫條件下(通常為 37℃)檢測反應(yīng)體系的濁度變化,并且根據(jù)預先設(shè)定的標準曲線來計算內(nèi)素的含量。 適用范圍和局限性:動態(tài)濁度法是一種定量檢測方法,具有較高的靈敏度,一般可以達到 0.005 - 0.01EU/mL。它能夠快速、準確...
燃燒氧化 - 非色散紅外吸收法(實驗室常用方法) 儀器準備 需要一臺總有機碳分析儀,該儀器主要包括進樣裝置、燃燒氧化單元、二氧化碳檢測單元(非色散紅外吸收檢測器)等部分。在實驗前,要確保儀器性能良好,對儀器進行校準,通常使用已知 TOC 濃度的標準溶液,如鄰苯二甲酸氫鉀(KHP)溶液。因為 KHP 是一種有機化合物,純度高,化學性質(zhì)穩(wěn)定,其碳含量可以精確計算,是理想的校準物質(zhì)。例如,將一定濃度(如 100mg/L)的 KHP 溶液注入儀器,按照儀器操作手冊調(diào)整儀器參數(shù),使測量值與理論值相符,完成校準。 樣品采集與預處理 采集水樣時,要使用合適的采樣容器,一般采用玻璃或特定的塑料材質(zhì)容器,避免容...
凝膠過濾法 原理:也稱為分子篩過濾法,利用具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠顆粒作為過濾介質(zhì)。凝膠顆粒內(nèi)部有大小不同的孔隙,當含有熱源物質(zhì)的水通過凝膠柱時,小分子的熱源物質(zhì)可以進入凝膠顆粒的孔隙內(nèi)部,而大分子的物質(zhì)則被阻擋在凝膠顆粒外部,從而實現(xiàn)熱源物質(zhì)與水的分離 。 操作要點:選擇合適孔徑的凝膠過濾介質(zhì)至關(guān)重要,一般根據(jù)熱源物質(zhì)的分子量大小來選擇。在操作過程中,要控制好水流速度,避免流速過快導致分離效果不佳。同時,要注意防止凝膠過濾介質(zhì)被污染,定期對其進行清洗或更換。 離子交換與吸附聯(lián)合法 原理:先通過離子交換樹脂去除水中的部分離子,改變水的離子組成和性質(zhì),然后再利用吸附劑對熱源物質(zhì)進行吸附。離子交換可...
熱源物質(zhì)的本質(zhì)與來源 熱源物質(zhì)主要是細菌內(nèi)素,它是革蘭氏陰性菌細胞壁的外層成分,其化學本質(zhì)是脂多糖(LPS)。內(nèi)素的產(chǎn)生與微生物密切相關(guān),當水中存在大量微生物時,在微生物生長、繁殖、死亡等過程中,內(nèi)素會被釋放到水中。此外,水中的其他有機雜質(zhì)也可能作為微生物生長的營養(yǎng)源,間接促進微生物滋生,從而增加熱源物質(zhì)的產(chǎn)生。 TOC 與微生物生長的關(guān)聯(lián) TOC 表示水中總有機碳的含量,是衡量水中有機物質(zhì)總量的指標。水中的有機碳化合物為微生物提供了碳源,這些有機物質(zhì)包括天然有機物(如腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類等)和人為引入的有機物(如工業(yè)污染物、管道滲出物等)。微生物利用這些有機碳進行代謝活動,從而得以生長和繁殖...
原理:超濾是一種加壓膜分離技術(shù),以超濾膜為過濾介質(zhì)。超濾膜的孔徑比反滲透膜大,一般在 0.001 - 0.1μm 之間,能夠截留大分子有機物、細菌和內(nèi)素等熱源物質(zhì)。水在壓力作用下通過超濾膜,而熱源物質(zhì)被截留在膜的上游側(cè),從而實現(xiàn)熱源物質(zhì)與水的分離。 操作要點:超濾過程中,要根據(jù)需要處理的水量和水源中熱源物質(zhì)的含量合理選擇超濾膜的面積和截留分子量。對于純水中熱源的去除,一般選擇截留分子量較小(如 1 - 10 萬道爾頓)的超濾膜,以確保有效截留內(nèi)素等熱源物質(zhì)。同樣,要注意超濾膜的清洗和維護,因為膜的污染會影響其過濾效果。可以采用物理清洗(如反沖洗)和化學清洗相結(jié)合的方式,延長超濾膜的使用壽命。去...
化學物質(zhì)的直接毒性 水中的有機碳化合物本身可能具有毒性。例如,水中可能含有工業(yè)污染帶來的多環(huán)芳烴(PAHs)、農(nóng)藥殘留、石油烴類等有機污染物。多環(huán)芳烴是一類致物質(zhì),長期攝入含有高濃度多環(huán)芳烴的水,可能會導致重病的發(fā)生,尤其是對人體的呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)等產(chǎn)生危害。一些農(nóng)藥殘留可能會干擾人體的內(nèi)分泌系統(tǒng),影響人體的正常生理功能平衡。 對人體感官和舒適度的影響 高 TOC 含量的水可能會出現(xiàn)顏色變化、異味和渾濁等現(xiàn)象。水中的有機物質(zhì)可能會使水呈現(xiàn)黃色、褐色等顏色,產(chǎn)生難聞的氣味(如腐臭味、霉味等)。這些不僅會影響水的外觀和口感,還可能讓人產(chǎn)生厭惡感,減少飲水量。長期飲水不足會影響人體的新陳...
1. TOC(總有機碳)的定義與重要性.TOC 是指水中所有有機碳化合物的總量,包括溶解的、懸浮的有機物質(zhì)中的碳。在純水系統(tǒng)中,TOC 是一個關(guān)鍵的水質(zhì)指標。對于許多精密的實驗和工業(yè)生產(chǎn)過程,如制藥、半導體制造、高純度化學分析等,低 TOC 含量的純水是必不可少的。因為水中的有機碳化合物可能會干擾實驗結(jié)果,例如在色譜分析中產(chǎn)生額外的峰,或者在半導體制造過程中導致芯片表面缺陷。2. TOC 的測量方法,燃燒氧化 - 非色散紅外吸收法(NDIR),原理:將水樣注入高溫燃燒爐(通常溫度在 680 - 950℃之間),水中的有機碳在高溫和催化劑(如鉑、二氧化鈷等)的作用下被完全氧化為二氧化碳。然后,通...
熱源物質(zhì)的本質(zhì)與來源 熱源物質(zhì)主要是細菌內(nèi)素,它是革蘭氏陰性菌細胞壁的外層成分,其化學本質(zhì)是脂多糖(LPS)。內(nèi)素的產(chǎn)生與微生物密切相關(guān),當水中存在大量微生物時,在微生物生長、繁殖、死亡等過程中,內(nèi)素會被釋放到水中。此外,水中的其他有機雜質(zhì)也可能作為微生物生長的營養(yǎng)源,間接促進微生物滋生,從而增加熱源物質(zhì)的產(chǎn)生。 TOC 與微生物生長的關(guān)聯(lián) TOC 表示水中總有機碳的含量,是衡量水中有機物質(zhì)總量的指標。水中的有機碳化合物為微生物提供了碳源,這些有機物質(zhì)包括天然有機物(如腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類等)和人為引入的有機物(如工業(yè)污染物、管道滲出物等)。微生物利用這些有機碳進行代謝活動,從而得以生長和繁殖...
反滲透過濾器 原理:反滲透膜的孔徑更小,通常在 0.0001 - 0.001μm 之間,在壓力作用下,只有水分子能夠通過反滲透膜,而幾乎所有的有機碳化合物、鹽類、細菌等雜質(zhì)都被截留。這是一種非常有效的降低 TOC 含量的方法。 操作要點:反滲透系統(tǒng)需要一定的進水壓力,一般為 1 - 10MPa,因此要確保進水壓力穩(wěn)定。同時,要定期檢查和更換反滲透膜,通常每 1 - 2 年更換一次,具體更換時間還需根據(jù)水質(zhì)和使用情況確定。另外,要注意對反滲透系統(tǒng)進行適當?shù)木S護,如清洗前置過濾器、檢查壓力泵等。 水源選擇與保護 選擇好的水源:如果有條件,可以選擇水源作為飲用水。例如,一些山區(qū)的天然泉水或經(jīng)過嚴格保...
制藥行業(yè) 在制藥行業(yè),對于注射用水和純化水,TOC 含量要求極為嚴格。因為有機碳雜質(zhì)可能會影響藥品質(zhì)量和安全性。例如,在注射劑的生產(chǎn)中,水中過高的 TOC 含量可能會與藥物成分發(fā)生反應(yīng),或者作為微生物生長的營養(yǎng)源,引發(fā)藥品污染。所以,制藥行業(yè)通常要求注射用水的 TOC 含量不超過 500μg/L,純化水的 TOC 含量不超過 5mg/L。這些嚴格的標準是為了確保藥品的純度和穩(wěn)定性,符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)的要求。 電子工業(yè)(半導體制造等) 半導體制造過程對純度要求極高,水是半導體制造過程中清洗和蝕刻等步驟的關(guān)鍵材料。即使微量的有機碳雜質(zhì)也可能導致芯片缺陷。例如,在光刻過程中,水中的有...
《中國藥典》:其中規(guī)定了純化水和注射用水的細菌內(nèi)素限度標準。例如,注射用水的細菌內(nèi)素含量應(yīng)低于 0.25EU/ml . GB/T 6682-2008《分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法》:將實驗室用水分為三個級別,對不同級別的純水在電阻率、可氧化物質(zhì)、吸光度、蒸發(fā)殘渣等多個指標上有明確要求,但未明確單獨對熱源含量的具體指標,不過其規(guī)定的一級水的相關(guān)指標可作為參考,以確保水源的純凈度從而間接控制熱源物質(zhì)的含量,如一級水的電阻率需達到 10MΩ?cm 以上 . GB 5749-2022《生活飲用水衛(wèi)生標準》:該標準規(guī)定了生活飲用水的水質(zhì)要求,生活飲用水一般不作為直接的純水使用,但作為水源制取純水時可參...
細菌和病毒:如果過濾系統(tǒng)沒有良好的殺菌功能,即使去除了部分有機碳抑制微生物生長,仍可能有細菌和病毒殘留在水中。例如,一些細菌的芽孢具有較強的耐受性,可能會通過過濾膜。而且,在過濾系統(tǒng)使用一段時間后,微生物可能會在過濾器內(nèi)部滋生,如在活性炭孔隙或過濾膜表面繁殖,導致過濾后的水中含有微生物。這些微生物進入人體后可能會引起各種疾病,如腸道、呼吸道等。 內(nèi)素:內(nèi)素是革蘭氏陰性菌細胞壁的成分,是一種熱源物質(zhì)。即使細菌被過濾或殺死,內(nèi)素仍可能釋放到水中。內(nèi)素進入人體后會引起發(fā)熱等不良反應(yīng),對于一些抵抗力低下的人群或者在醫(yī)療環(huán)境中使用的水,內(nèi)素的存在是一個潛在的危害。 微生物代謝產(chǎn)物:微生物在水中生長繁殖過...
產(chǎn)水儲存與檢測:將經(jīng)過反滲透處理后的產(chǎn)水收集到儲存罐中,儲存罐應(yīng)采用衛(wèi)生級材質(zhì),并配備空氣呼吸器等裝置,防止外界污染物進入。對產(chǎn)水進行熱源檢測,確保其熱源含量符合相關(guān)標準和要求,如采用鱟試劑法等檢測方法進行檢測. 濃水排放與處理:反滲透過程中產(chǎn)生的濃水含有較高濃度的雜質(zhì)和熱源物質(zhì),需進行合理的排放和處理,避免對環(huán)境造成污染??蓪馑占筮M行進一步處理,如采用蒸發(fā)結(jié)晶、離子交換等方法回收其中的有用物質(zhì),或進行達標排放處理。化學氧化法 原理:利用強氧化劑與熱源物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng),將其分解或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),從而達到去除熱源的目的。例如,過氧化氫、高錳酸鉀等強氧化劑具有強氧化性,可以破壞熱源物質(zhì)的結(jié)構(gòu)...
凝膠過濾法 原理:也稱為分子篩過濾法,利用具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠顆粒作為過濾介質(zhì)。凝膠顆粒內(nèi)部有大小不同的孔隙,當含有熱源物質(zhì)的水通過凝膠柱時,小分子的熱源物質(zhì)可以進入凝膠顆粒的孔隙內(nèi)部,而大分子的物質(zhì)則被阻擋在凝膠顆粒外部,從而實現(xiàn)熱源物質(zhì)與水的分離 。 操作要點:選擇合適孔徑的凝膠過濾介質(zhì)至關(guān)重要,一般根據(jù)熱源物質(zhì)的分子量大小來選擇。在操作過程中,要控制好水流速度,避免流速過快導致分離效果不佳。同時,要注意防止凝膠過濾介質(zhì)被污染,定期對其進行清洗或更換。 離子交換與吸附聯(lián)合法 原理:先通過離子交換樹脂去除水中的部分離子,改變水的離子組成和性質(zhì),然后再利用吸附劑對熱源物質(zhì)進行吸附。離子交換可...
質(zhì)譜儀使用純水標準,《實驗室純水系統(tǒng)及水質(zhì)標準》:詳細介紹了實驗室純水的不同等級及其對應(yīng)的水質(zhì)標準,包括電阻率、總有機碳、顆粒物質(zhì)、微生物等指標,以及這些指標對質(zhì)譜儀等精密儀器分析的影響,通過對不同制備方法得到的純水質(zhì)量進行評估,為實驗室選擇合適的純水系統(tǒng)提供了參考依據(jù)。 《電感耦合等離子體質(zhì)譜儀分析中的純水質(zhì)量控制》:著重探討了電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)分析過程中純水質(zhì)量的重要性,闡述了 ICP-MS 對純水電阻率、離子濃度、TOC 等指標的嚴格要求,以及如何通過有效的質(zhì)量控制措施確保純水質(zhì)量,從而提高 ICP-MS 分析結(jié)果的準確性和可靠性。去離子水在電子器件封裝中,可防止離子...
去離子水的電阻率,去離子水是通過離子交換樹脂去除水中離子而制備的。去離子水的電阻率要比蒸餾水高得多,一般可以達到 10^6 - 10^8Ω?m 甚至更高。因為離子交換樹脂能夠有效地去除水中的各種陽離子和陰離子,使得水中離子濃度大幅降低,導電能力極弱,所以其電阻率較高。在一些對水質(zhì)要求極高的場合,如超大規(guī)模集成電路制造,使用的去離子水電阻率要求更高,這是為了確保生產(chǎn)過程中不會因為水中的離子而對芯片等電子元件造成損害。從口感上來說,去離子水相對比較 “寡淡”。因為水中沒有了礦物質(zhì)離子帶來的味道,人們長期飲用可能會覺得這種水的味道難以接受。而且,人們長期習慣飲用含有一定礦物質(zhì)的水,身體也適應(yīng)了這種水...
毒理學研究 通過毒理學研究來評估水中有機碳化合物對人體和環(huán)境的潛在危害。研究不同類型有機碳化合物(如多環(huán)芳烴、揮發(fā)性有機物等)在不同濃度下的毒性效應(yīng),包括急性毒性、慢性毒性等。根據(jù)這些研究結(jié)果,結(jié)合水中有機碳化合物的種類和可能的暴露途徑(如飲用、皮膚接觸等),確定一個安全的 TOC 含量閾值。例如,對于一些已知的有機碳化合物,會設(shè)定極低的 TOC 含量標準,以盡量減少風險。 工藝影響研究 在工業(yè)生產(chǎn)和實驗過程中,研究不同 TOC 含量的水對工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的影響。通過大量的實驗和實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集,確定一個能夠保證工藝穩(wěn)定運行和產(chǎn)品質(zhì)量合格的 TOC 含量范圍。例如,在電子工業(yè)中,通過對不同芯片制...
TOC 含量對熱源物質(zhì)的影響 正向影響:當水中 TOC 含量較高時,微生物更容易生長繁殖。隨著微生物數(shù)量的增加,細菌死亡后釋放的內(nèi)素(熱源物質(zhì))也會增多。例如,在一個沒有良好維護的供水系統(tǒng)中,如果水中含有較多的有機污染物,TOC 含量上升,微生物會在管道壁或水體中大量繁殖,從而使水中的熱源物質(zhì)含量增加。 反向影響(間接):如果能夠有效控制 TOC 含量,減少水中有機碳化合物,就能抑制微生物的生長。例如,通過活性炭吸附、反滲透等方法降低 TOC,使微生物缺乏營養(yǎng)源,生長受到限制,進而減少細菌內(nèi)素(熱源物質(zhì))的產(chǎn)生。從這個角度看,降低 TOC 含量是控制水中熱源物質(zhì)的一種間接但有效的手段。 檢測和...
進水:開啟進水閥門,讓預處理后的水進入反滲透系統(tǒng),進水壓力一般控制在 1-10MPa 之間,具體壓力需根據(jù)所選反滲透膜的型號和廠家要求進行調(diào)整,同時控制進水流量在合適的范圍內(nèi). 啟動高壓泵:啟動高壓泵,為水通過反滲透膜提供動力,使水在壓力作用下克服滲透壓,透過反滲透膜,而熱源物質(zhì)等雜質(zhì)則被截留。在啟動高壓泵時,要注意緩慢升壓,避免壓力沖擊對反滲透膜造成損壞。 運行監(jiān)測:在反滲透過程中,實時監(jiān)測進水壓力、出水壓力、產(chǎn)水流量、濃水流量、水溫等參數(shù),并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。同時觀察設(shè)備運行是否平穩(wěn),有無異常噪音、振動等情況,如有異常應(yīng)及時停機檢查去離子水在化學分析的原子吸收光譜實驗中,可降低干擾。復配去離子...
原理:在壓力作用下,讓水通過半透膜,半透膜只允許水分子通過,而熱源物質(zhì)(通常是大分子或帶電粒子)由于其尺寸較大或電荷性質(zhì)等原因被阻擋在膜的一側(cè)。這樣,透過半透膜的水的熱源含量就會降低。反滲透膜的孔徑一般在 0.0001 - 0.001μm 之間,能夠有效截留細菌、內(nèi)素等熱源物質(zhì)。 操作要點:選擇合適的反滲透膜很關(guān)鍵,不同的反滲透膜對于不同類型和大小的熱源物質(zhì)截留效果不同。在使用過程中,要注意控制進水壓力,一般進水壓力在 1 - 10MPa 之間,壓力過高可能損壞反滲透膜,壓力過低則會影響水的透過效率。同時,要定期對反滲透膜進行清洗,因為在使用過程中,水中的雜質(zhì)可能會吸附或沉積在膜表面,降低膜的...
作為一種高純度的水,在眾多領(lǐng)域都有著至關(guān)重要的地位。它是通過離子交換樹脂或其他先進的水處理技術(shù),去除了水中幾乎所有的離子雜質(zhì),如鈣、鎂、鈉等陽離子以及氯、硫酸根等陰離子后得到的。與普通自來水相比,去離子水具有極低的電導率,這使得它在電子工業(yè)中成為不可或缺的材料。例如,在半導體制造過程中,哪怕是極其微小的離子雜質(zhì)都可能影響芯片的性能和成品率,去離子水憑借其超高純度,為芯片的精細加工提供了清潔無干擾的環(huán)境,有效保障了電子產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。在化學實驗和分析領(lǐng)域,去離子水也是常用的溶劑和試劑稀釋劑,其純凈的特性可以避免水中雜質(zhì)與實驗物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng),從而確保實驗結(jié)果的準確性和可靠性。制藥行業(yè)同樣對去...
原理:離子交換樹脂可以去除水中的離子型雜質(zhì),間接降低熱源物質(zhì)的含量。一些熱源物質(zhì)可能帶有電荷,通過與離子交換樹脂進行離子交換反應(yīng),被吸附在樹脂上。同時,離子交換過程可以改善水的化學性質(zhì),如降低水的硬度,減少水中可能與熱源物質(zhì)相互作用的離子,從而有助于后續(xù)其他方法更好地去除熱源。 操作要點:要選擇合適的離子交換樹脂,包括陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。在使用過程中,要注意樹脂的再生。當樹脂吸附飽和后,需要通過再生劑(如鹽酸用于陽離子交換樹脂再生,氫氧化鈉用于陰離子交換樹脂再生)進行再生處理,恢復樹脂的離子交換能力。此外,離子交換樹脂柱的填充要均勻,避免出現(xiàn)水流短路等情況,影響離子交換效果。去離子...
去離子水和蒸餾水主要有以下區(qū)別,蒸餾水是通過蒸餾的方法制備的。將水加熱至沸點,使其汽化,然后將水蒸氣冷卻凝結(jié)成液態(tài)水。這個過程主要是利用水和雜質(zhì)的沸點差異來分離它們。例如,水中的一些不揮發(fā)性雜質(zhì)(如大多數(shù)鹽類,因為它們的沸點遠高于水的沸點)會留在原來的容器中,而水蒸氣中基本只含有水這種揮發(fā)性物質(zhì)。 簡單的蒸餾裝置通常包括一個加熱源(如酒精燈或電熱套)、一個蒸餾燒瓶、一個冷凝器和一個接收容器。在蒸餾燒瓶中加熱水,水蒸氣進入冷凝器,通過冷卻介質(zhì)(如冷水)的冷卻作用,水蒸氣重新變成液態(tài)水,收集在接收容器中。去離子水是通過離子交換樹脂去除水中的離子雜質(zhì)而得到的。離子交換樹脂是一種帶有可交換離子的高分子...
反滲透過濾器 原理:反滲透膜的孔徑更小,通常在 0.0001 - 0.001μm 之間,在壓力作用下,只有水分子能夠通過反滲透膜,而幾乎所有的有機碳化合物、鹽類、細菌等雜質(zhì)都被截留。這是一種非常有效的降低 TOC 含量的方法。 操作要點:反滲透系統(tǒng)需要一定的進水壓力,一般為 1 - 10MPa,因此要確保進水壓力穩(wěn)定。同時,要定期檢查和更換反滲透膜,通常每 1 - 2 年更換一次,具體更換時間還需根據(jù)水質(zhì)和使用情況確定。另外,要注意對反滲透系統(tǒng)進行適當?shù)木S護,如清洗前置過濾器、檢查壓力泵等。 水源選擇與保護 選擇好的水源:如果有條件,可以選擇水源作為飲用水。例如,一些山區(qū)的天然泉水或經(jīng)過嚴格保...