化验室用纯化水系统

化验室用纯化水系统

一、化验室用水的规格

(1)化验室用水的外观：化验室用水应为透明的液体不得有肉眼可辨的颜色和纤絮杂质。

(2)化验室用水的级别：化验室用水分三个级别：一级水二级水和三级水。一级水为超纯水，用于严格要求的分析实验级水可由二级水处理制得。二级水用于无机痕量分析等实验，可用蒸馏、电渗析或离子交换法制的水进行再蒸馏的方法制得。三级水用于一般化学分析实验，可用蒸馏、电渗析或离子交换等方法制取。

(3)化验室用水质量指标

二、化验室用水制备方法

  1. 净化水质的一般工艺方法和流程常用净化水质的工艺方法有蒸馏法、离子交换法、电渗析法、反渗透法、过滤法、吸附法、紫外氧化法等。实验室常用的纯水制备方法是：蒸馏法、离子交换法等。由于制备方法不同水中带有少量杂质种类大小也不同，如用铜蒸馏器蒸馏的水，则会含有微量的铜离子；而用玻璃蒸馏器蒸馏的水则会含有钠离子和硅酸根离子；用离子交换法制得的纯水，将会含有少量的有机物质、微生物等。一般制得的纯水由于空气中CO2的影响水的PH值均小于7，约为5~6。高纯水的纯化工艺流程大致分为三个部分：预处理、脱盐和后处理。每一个部分都要除去一定种类的杂质预处理过程采用砂滤，膜过滤，活性炭吸附法除去悬浮物，有机物。通过砂芯滤板和纤维柱滤除机械杂质。活性炭是光谱吸附剂，可吸附气体成分，吸附细菌和某些过渡金属等。脱盐过程采用电渗析，反渗透，离子交换方法，除去盐类物质。后处理过程采用紫外线，臭氧，超过滤，微孔过滤方法，除去细菌，颗粒。

高纯水纯化的一般流程：

原水→过滤器→活性炭过滤器→反渗透器(或电渗析器)阳离子交换柱→阴离子交换柱→混合阴。阳离子交换柱→有机物吸附物→紫外灯器→精密过滤器→高纯水

  2. 蒸馏法制备纯水

水经过加热沸腾便气化成蒸汽，蒸汽经冷凝液化得到的水叫蒸馏水。蒸馏水就是利用水与杂质沸点不同，用蒸馏的方法与之分离。蒸馏法只能除去水中非挥发性的杂质，而溶解在水中的气体并不能除去，如二氧化碳及低沸物易挥发，随水蒸气带入蒸馏水中。另外，少量液态水成雾状飞出进入蒸馏水中，以及冷凝管材料中微量成分也能带入蒸馏水中，使蒸馏水中仍

带有杂质。一般分析工作用一次蒸馏水即可。尽管蒸馏法能去除大部分污染物，由于加热过程中还是有二氧化碳的融入，所以水的电阻率是很低的，一般为0.2-1M·口，故蒸馏水只能满足普通分析实验室的用水要求。其优点是此方法容易操作缺点是在加热过程中会产生二次污染，不易控制水质，水耗费较高。

  3. 离子交换法制备纯水

用离子交换法制取的纯水称为去离子水。目前多采用阴、阳离子交换树脂混合床装置来制备纯水

 (1)离子交换树脂制水的工作原理。

  ①离子交换树脂。离子交换树脂是一种有机高分子离子交换剂，具有网状结构，在网状结构的骨架上有许多可以与溶液中离子起交换作用的活性基团。离子交换剂分为阳离子交换树脂和应离子交换树脂。阳离子交换树脂可交换溶液中的阳离子阴离子交换树脂可交换溶液中的阴离子。根据活性基团的不同，阳离子交换树脂可分为强酸性和弱酸性阳离子交换树脂，阴离子交换树脂可分为强碱性和弱碱性阴离子交换树脂。制备纯水一般选用强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂。

 ②离子交换法制水的工作原理。离子交换法制水是利用阴阳离子交换树脂上的OH和H可分别于水中其它阴阳离子交换的能力制取纯水。当含有离子的水流过氢型的阳离子交换树脂后，金属与树脂的氢离子进行交换，金属离子被吸附流过氢氧型阴离子交换树脂后，阴离子与氢氧根离子交换，阴离子被吸附，阳离子交换树脂交换下来的H和阴离子交换下来的OH结合形成水，从而达到净化的目的。

 (2)离子交换器

常用的离子交换器有如下三种组合方式。复床式、混床式和复床式-混床式。复床式是将阳离子与阴离子交换树脂分别装在两个交换柱内并相互串联起来，含离子的水经过阳离子交换树脂除掉阳离子，水中阴离子再经过阴离子交换树脂除掉阴离子，流出的是纯水。混合床法是将阴离子，阳离子两种树脂混合与一个交换柱中，从而形成一无限个复床装置。其优点是交换能力强，所制得的纯水质量也高。复床式-混床式即阳离子交换树脂柱一阴离子交换树脂柱一混合离子交换树脂柱的方式连接并产生负离子水。注意用离子交换法制取纯水时，一定是先让水流过阳离子交换柱，再流过阴离子交换柱。如果是先让水流过阴离子交换柱，则会有氢氧化物沉淀产生，无法得到纯水。

 (3)制取纯水操作流程。树脂选择→装住→树脂的洗涤→树脂的化学处理→制取去离子水→树脂的再生处理。制备纯水的方法还有反渗透法、电渗析法、活性炭吸附法超滤、紫外线照射发以及特殊要求的用水。