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(yǔ)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(lái)水經(jīng)過(guò)精密濾芯和活性炭濾芯進(jìn)行預(yù)處理，過(guò)濾泥沙等顆粒物和吸附異味等，讓自來(lái)水變得更加干凈，然后再通過(guò)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(lái)，其水質(zhì)可以達(dá)到國(guó)家三級(jí)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(guò)純化柱進(jìn)行深度脫鹽處理就得到一級(jí)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(duì)壽命的材料，精密濾芯和活性炭濾芯實(shí)際上是對(duì)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(kāi)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(duì)多數(shù)做實(shí)驗(yàn)的專(zhuān)家來(lái)說(shuō)，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(jí)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(lèi)、懸浮物等肉眼可見(jiàn)的微粒雜質(zhì)，微粒物質(zhì)是造成濁度、色度、氣味的主要來(lái)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(yáng)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(jiàn)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(duì)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(chēng)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(lái)水公司為控制水中的細(xì)菌含量，會(huì)添加消毒劑來(lái)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(lái)水經(jīng)過(guò)精密濾芯和活性炭濾芯進(jìn)行預(yù)處理，過(guò)濾泥沙等顆粒物和吸附異味等，讓自來(lái)水變得更加干凈，然后再通過(guò)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(lái)，其水質(zhì)可以達(dá)到國(guó)家三級(jí)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(guò)純化柱進(jìn)行深度脫鹽處理就得到一級(jí)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(jí)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(wú)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(jí)別的水。
級(jí)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(jí)別：一級(jí)水、二級(jí)水和三級(jí)水。
1、 一級(jí)水
一級(jí)水用于有嚴(yán)格要求的分析試驗(yàn)，包括對(duì)顆粒有要求的試驗(yàn)。如高效液相色譜分析用水。
一級(jí)水可用二級(jí)水經(jīng)過(guò)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(guò)濾來(lái)制取。
2、二級(jí)水
二級(jí)水用于無(wú)機(jī)痕量分析等試驗(yàn),如原子吸收光譜分析用水。
二級(jí)水可用多次蒸饞或離子交換等方法制取。
3、三級(jí)水
三級(jí)水用于一般化學(xué)分析試驗(yàn)。
三級(jí)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(jí)
1、純水
純水又稱(chēng)純凈水，其純化水平低即國(guó)家實(shí)驗(yàn)規(guī)格III級(jí)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(shù)脂、反滲透或單次蒸餾制成且不含任何添加物，無(wú)色透明，可直接飲用的水。市場(chǎng)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(jí)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(guò)采用含強(qiáng)陰離子交換樹(shù)脂的混床離子交換制成，有相對(duì)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(guó)家規(guī)格II級(jí)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?zhuān)綖榧?xì)胞培養(yǎng)配備營(yíng)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(jí)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(guò)離子交換、RO膜或蒸餾手段預(yù)純化，再經(jīng)過(guò)核子級(jí)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(jiàn)純化制備技術(shù)
常見(jiàn)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(shù)脂(離子交換樹(shù)脂)過(guò)濾原水，水中的離子會(huì)與固定在樹(shù)脂上的離子交換。
常見(jiàn)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(shù)脂，以兩個(gè)鈉離子交換一個(gè)鈣離子或鎂離子的方式來(lái)軟化水質(zhì)。
離子交換樹(shù)脂利用氫離子交換陽(yáng)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(yáng)離子交換樹(shù)脂會(huì)以氫離子交換碰到的各種陽(yáng)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(shù)脂會(huì)以氫氧根離子交換碰到的各種陰離子(如Cl-)。從陽(yáng)離子交換樹(shù)脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹(shù)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(guò)程是利用活性碳過(guò)濾器的孔隙大小，及有機(jī)物通過(guò)孔隙時(shí)的滲透率來(lái)達(dá)到吸附過(guò)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(lèi)(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(duì)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(guò)濾
微孔過(guò)濾法包括三種類(lèi)型:深層過(guò)濾(depth)、篩網(wǎng)過(guò)濾(screen)及表面過(guò)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(lái)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(guò)濾則是多層結(jié)構(gòu)，當(dāng)溶液通過(guò)濾膜時(shí)，較濾膜內(nèi)部孔隙大的顆粒將被滯留下來(lái)，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(duì)濾膜之間的分辨非常重要。
由于深層過(guò)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(guò)濾處理。
表面過(guò)濾可去除99.99%以上的懸浮固體，所以也可作為預(yù)過(guò)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(shù)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(guò)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(guò)濾技術(shù)，其孔徑小至納米級(jí)(1納米=10-9米)，在一定的壓力下，H2O分子可以通過(guò)RO膜，而原水中的無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無(wú)法透過(guò)RO膜，從而使可以透過(guò)的純水和無(wú)法透過(guò)的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái)。
5、超濾
是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過(guò)程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以超濾膜為過(guò)濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)原液流過(guò)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(guò)而成為透過(guò)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(duì)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(shuō)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(guò)濾膜。
6、紫外消解降TOC
紫外線是一種肉眼看不見(jiàn)的光波，存在于光譜紫外線端的外側(cè)，故稱(chēng)之為紫外線，依據(jù)不同的波長(zhǎng)范圍，被割分為A 、B 、C 三種波段，其中的C 波段紫外線波長(zhǎng)在240 - 260nm 之間，為有效的殺菌波段，波段中之波長(zhǎng)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(zhǎng)的紫外燈管，這種光波長(zhǎng)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(lái)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(lái)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(duì)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(cè)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)實(shí)驗(yàn)用水的要求；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)是否對(duì)TOC、細(xì)菌、熱源、微顆粒等有否具體的要求，也就是說(shuō)，是用來(lái)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(hào)。
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