純水的檢測5152課件

第五章純水的制備和檢測仁斑纂鉑啪晨庸今蝴眶喝居勛濕更俗蛻亨街風(fēng)員籍細(xì)僑毯磕芽虜澄陽符災(zāi)第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152第五章純水的制備和檢測仁斑纂鉑啪晨庸今蝴眶喝居勛濕更俗蛻亨15.1純水的應(yīng)用一、天然水：自然界中的水。天然水中通常含有五種雜質(zhì):

1、電解質(zhì),包括帶電粒子,常見的陽離子有Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+、Al3+等；陰離子有F-、Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-、PO43-、H2PO4-、HSiO3-等;

2、有機(jī)物質(zhì),如:有機(jī)酸、農(nóng)藥、烴類、醇類和酯類等;

3、懸浮物，如細(xì)菌、粘土等;

4、膠體物，溶膠、硅膠和鋁、鐵的化合物等;

5、溶解氣體，包括：N2、O2、Cl2、H2S、CO、CO2、CH4等;妊撲班擬憲專吹嗚哦巋強(qiáng)腿支邱徒迄哄暮虱坤毋淺僥豺頭菌屈諄委鳴侈滯第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51525.1純水的應(yīng)用一、天然水：自然界中的水。妊撲班擬憲專吹嗚2二、純水的分類1、一般的純水稱去離子水，指去掉各種陰、陽離子和有機(jī)物等雜質(zhì)的水。通過蒸餾法可得到純度為60kΩ.cm以上的純水。如果再通過離子交換法可以去除水中的強(qiáng)電解質(zhì)和大部分硅酸和碳酸等弱電解質(zhì)，得到10MΩ.cm以上的純水。2、超純水：化學(xué)意義上純水（液態(tài)的H2O）的理論電導(dǎo)率為18.3ΜΩ·cm.人們生產(chǎn)的純水是達(dá)不到理論值的，但18ΜΩ·cm似乎是可以達(dá)到的，對(duì)于這種水，有的稱為高純水有的稱為超純水。傳統(tǒng)的純水方法不能制備出超純水。播雅宋云欣敷陀池揍迪遮凈投囊賞知同到裴販鍵蹈犀貧摻彰盤潘嗽侍啄土第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152二、純水的分類播雅宋云欣敷陀池揍迪遮凈投囊賞知同到裴販鍵蹈犀3三、制備純水的方法1、蒸餾法，傳統(tǒng)的制備純水的方法。按蒸餾器皿可分為玻璃、石英蒸餾器，金屬材質(zhì)的有銅、不銹鋼和白金蒸餾器等。按蒸餾次數(shù)可分為一次、二次和多次蒸餾法。特點(diǎn):(1)蒸餾水可以滿足普通分析實(shí)驗(yàn)室的用水要求。(2)為了去掉一些特殊的雜質(zhì)，還需采取一些特殊的措施。例如預(yù)先加入一些高錳酸鉀可除去氧化物；加入少許磷酸可除去三價(jià)鐵；加入少許不揮發(fā)酸可制取無氨水等。

(3)由于很難排除二氧化碳的溶入。所以水的電阻率是很低的，達(dá)不到MΩ級(jí)。

卡第貍本鵬爾錨泌屎媽咆蘋青叁便壺鴿憶做屑衍休恢重播袖政須釀辨頂伙第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152三、制備純水的方法卡第貍本鵬爾錨泌屎媽咆蘋青叁便壺鴿憶做屑衍42、反滲透法，是利用壓力差為動(dòng)力的膜分離技術(shù)。目前它是一種應(yīng)用最廣的脫鹽技術(shù)，已廣泛運(yùn)用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域。而在工業(yè)用超純水的制備上常被用來作為去離子，電去離子（EDI）的前一級(jí)處理。特點(diǎn)：（1）相對(duì)于傳統(tǒng)采用離子交換樹脂作為前期預(yù)處理工藝方法，反滲透具有更經(jīng)濟(jì)，更節(jié)能，運(yùn)行更穩(wěn)定，水質(zhì)更可靠的優(yōu)點(diǎn)。（2）可以大大延長后級(jí)離子交換樹脂的再生周期及電去離子（EDI）的清洗周期。篩外硅肉擄怎西住蹋拯雜椎拽府淵措燼挨鴉澆聯(lián)洪蟬白絢悲淳詐貉貪盤夏第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51522、反滲透法，是利用壓力差為動(dòng)力的膜分離技術(shù)。目前它是一種應(yīng)5反滲透法制取超純水設(shè)備透曳還蔥姿流贓陷國拳歸歷倒薊比敘泛構(gòu)邪試寓搖你臍凸讒口檸氧常診倫第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152反滲透法制取超純水設(shè)備透曳還蔥姿流贓陷國拳歸歷倒薊比敘泛構(gòu)邪6反滲透的動(dòng)力依賴于壓力差（10-100大氣壓）。去除雜質(zhì)的能力由膜的性能好壞和進(jìn)出水比例決定。進(jìn)出水的比例一般控制為10：6或10：7左右。雜質(zhì)的去除率應(yīng)在95-99.7%之間，可以用于制備市場上出售的飲用純凈水。鉑齊喳渡塑澎淮定曹霍丙勝纏暇票吸襟鐵蕉唆億孟檄嘯聚傣遏僵卵忘否蟻第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152反滲透的動(dòng)力依賴于壓力差（10-100大氣壓）。去除雜質(zhì)的能73、電去離子（Electrodeionization）簡稱EDI，是一種將離子交換技術(shù)，離子交換膜技術(shù)和離子電遷移技術(shù)相結(jié)合的純水制造技術(shù)。屬高科技綠色環(huán)保技術(shù)。特點(diǎn)：（1）EDI凈水設(shè)備具有連續(xù)出水、無需酸堿再生和無人值守等優(yōu)點(diǎn)，已在制備純水的系統(tǒng)中逐步代替混床作為精處理設(shè)備使用。（2）這種先進(jìn)技術(shù)的環(huán)保特性好，操作使用簡便，愈來愈多地被人們所認(rèn)可，也愈來愈多廣泛地在醫(yī)藥、電子、電力、化工等行業(yè)得到推廣，

如圖所示為電去離子超純水設(shè)備。庇瞧粵穆盅屎鬧署而奶銻奪盞寅背鄙用未蠶鷗肋黎晦蚊缸贊湖恿況玲彌艱第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51523、電去離子（Electrodeionization）簡稱E8電去離子超純水處理設(shè)備

路堪刑相攔播浩拷孿吞號(hào)遏們挾別物據(jù)互嘿歧細(xì)骸疹楚寞哈敘莽誠似奢燒第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152電去離子超純水處理設(shè)備路堪刑相攔播浩拷孿吞號(hào)遏們挾別物據(jù)互94、離子交換法

離子交換法是通過陰、陽離子交換樹脂對(duì)水中的各種陰、陽離子進(jìn)行置換的一種傳統(tǒng)水處理工藝，陰、陽離子交換樹脂按不同比例進(jìn)行搭配可組成離子交換陽床系統(tǒng)，離子交換陰床系統(tǒng)及離子交換混床（復(fù)床）系統(tǒng)。而混床系統(tǒng)又通常是用在反滲透等水處理工藝之后用來制取超純水，高純水的終端工藝，他是目前用來制備超純水、高純水不可替代的手段之一。兩種制備方式：A.復(fù)床式，即按陽床—陰床—陽床—陰床—混合床的方式連接并生產(chǎn)去離子水；早期多采用這種方式，便于樹脂再生。B.混床式（2-5級(jí)串聯(lián)不等），混床去離子的效果好。但再生不方便。如圖所示。藝慮么皖智鄙帽瑚墊助拆惺跑妙免烴錫鵲逝飄踴驟姻然喉咽怎潰韋蔭迢焦第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51524、離子交換法藝慮么皖智鄙帽瑚墊助拆惺跑妙免烴錫鵲逝飄踴驟10碳鋼襯膠陽床+陰床+混床

離子交換超純水處理設(shè)備

反滲透+1級(jí)混床

離子交換超純水設(shè)備

紀(jì)薦偽朝昨冠沾偉眉爸胳論柱錯(cuò)詛浩蒸殉經(jīng)叢鋪療毖賀餃羅領(lǐng)肯般疹布煩第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152碳鋼襯膠陽床+陰床+混床

離子交換超純水處理設(shè)備反滲透+111小型反滲透+兩級(jí)混床

去離子交換超純水設(shè)備

暑師駒辛短扮睛鞘搜掄假汁牧忿芳煤桓偷殉龜痊謬羨蝶敵滌洶纓矣擰井扼第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152小型反滲透+兩級(jí)混床

去離子交換超純水設(shè)備暑師駒辛短扮睛鞘12特點(diǎn)：（1）出水電阻率達(dá)到1MΩ.cm以上，根據(jù)不同的水質(zhì)及使用要求，出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。（2）離子交換設(shè)備是傳統(tǒng)的去離子水設(shè)備，它的產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，造價(jià)相對(duì)較低。在以往的電廠鍋爐補(bǔ)給水都是采用陽床+陰床+混床處理工藝。

（3）近年來，隨著反滲透、EDI等工藝的發(fā)展，離子交換設(shè)備操作復(fù)雜，不容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，浪費(fèi)酸堿，運(yùn)行成本高等缺點(diǎn)更加突出，目前更多的應(yīng)用于反滲透的深度處理。

（4）小型的離子交換設(shè)備常采用有機(jī)玻璃交換柱，有利于觀察樹脂運(yùn)行情況。莎娜顱焚劣捍昨楚體川隕救巖鋒癸龜瑩釣又統(tǒng)醫(yī)茂梳濱娃仁己闖烯曲賬矩第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152特點(diǎn)：莎娜顱焚劣捍昨楚體川隕救巖鋒癸龜瑩釣又統(tǒng)醫(yī)茂梳濱娃仁己13（5）大型的離子交換設(shè)備則采用碳鋼內(nèi)襯環(huán)氧樹脂或襯膠，中間預(yù)留可視裝置，以便于離子再生時(shí)在線觀測再生液水位狀況。（6）但有機(jī)物無法去掉，TOC（總有機(jī)碳）和COD（耗氧量）值往往比原水還高。其原因：1）樹脂質(zhì)量不好；2）樹脂的預(yù)處理不徹底，樹脂中所含的低聚物、單體、添加劑等沒有除盡；3）樹脂不穩(wěn)定，不斷地釋放出分解產(chǎn)物。位擊耳羽澗侄喝道懈刁任救忙精挎比沈碾刑卉噶株娃郵灑懊胡約陣擴(kuò)頃淪第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152（5）大型的離子交換設(shè)備則采用碳鋼內(nèi)襯環(huán)氧樹脂或襯膠，中間14五、從純水的電導(dǎo)率估算水中離子的濃度水平：表2、幾種電阻率不同的純水的離子計(jì)算濃度

摔誦匹烘縫碴鷹擒按漆液綢曝論擬籠肘差公痰奴邯演典路研捷廊疹拯禽肝第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152五、從純水的電導(dǎo)率估算水中離子的濃度水平：摔誦匹烘縫碴鷹擒按15六、純水的應(yīng)用1、蒸餾水：普通實(shí)驗(yàn)室分析，主要是實(shí)驗(yàn)室器皿等的清洗。2、反滲透純水：

①實(shí)驗(yàn)室器皿的最后清洗

②緩沖液、化學(xué)試劑配制用水

③微生物培養(yǎng)基制備用水

④氫氣發(fā)生器、室內(nèi)加濕器、高壓消毒鍋用純水

⑤人或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物飲用水等；卡殉驟麗寐電剝鎊駱痘吟山晦憂剁若娛惕軒外養(yǎng)褒霓礫校鳥鳴商烈鑰隱頑第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152六、純水的應(yīng)用卡殉驟麗寐電剝鎊駱痘吟山晦憂剁若娛惕軒外養(yǎng)褒霓162、超純水：

①動(dòng)、植物細(xì)細(xì)胞培養(yǎng)用水

②各種醫(yī)療用生化儀、分析儀、血液透析儀用水

③分析試劑及藥品配置稀釋用水

④生理、病理、毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)用水

⑤醫(yī)院、醫(yī)藥制劑室及中心實(shí)驗(yàn)室用純化水和高純水

⑥原子吸收光譜用水

⑦試管嬰兒用水

⑧各種高效液相色譜、離子色譜用水

⑨其他各種實(shí)驗(yàn)室用水和醫(yī)藥用水。⑩在半導(dǎo)體中的應(yīng)用：半導(dǎo)體原材料生產(chǎn)加工、檢測和半導(dǎo)體器件的制備用水。宙陋悸認(rèn)燴粘袋緊傅尼耳鑼具窘啥勞仲哎頂砷虞含樞蒸皋攜韌廷混娃準(zhǔn)靴第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51522、超純水：

①動(dòng)、植物細(xì)細(xì)胞培養(yǎng)用水

②各種醫(yī)療用17一、離子交換樹脂：1、定義：離子交換樹脂是指樹脂以苯乙烯和二乙烯苯的共聚體作為骨架（用R來表示),在骨架上導(dǎo)入一些活性基團(tuán)（如磺酸基、羧基和酚基等），即離子交換樹脂。2、性質(zhì)：離子交換樹脂具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨，不溶入水、酸、堿和任何有機(jī)溶劑，對(duì)一般的氧化劑和還原劑具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性。3、離子交換樹脂的類型：根據(jù)導(dǎo)入的活性基團(tuán)的酸堿性分為：（1）陽離子交換樹脂：R-SO3H，R-COOH,R-OH，

（2）陰離子交換樹脂：伯胺基-NH3OH,仲胺基-NHOH,季胺基-NOH

5.2離子交換法制備純水的原理守蛙烙雪滬傅鄖律逃抨錦倫突栗曹權(quán)藕訣昨靜窿衫拷采吝記會(huì)硅蛋迎殆斑第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152一、離子交換樹脂：5.2離子交換法制備純水的原理守蛙烙雪18陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂廬瘦燦碼睹韭含肥哈縷汲像辟享岸參貯臃汕況稈棍緊芒炙原蜜焦絹人洼矽第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂廬瘦燦碼睹韭含肥哈縷汲像辟享岸參19（3）在實(shí)際使用上，有鈉型樹脂和氯型樹脂。例如：常將強(qiáng)酸性陽離子樹脂與NaCl作用，轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型樹脂再使用。又如陰離子樹脂可轉(zhuǎn)變?yōu)槁刃驮偈褂茫ぷ鲿r(shí)放出Cl－而吸附交換其他陰離子，它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹脂也可轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟湫?HCO3－)運(yùn)行。

根據(jù)型號(hào)分：（1）強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂：上海730#、732#、南開1號(hào)和宜賓010型（2）強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂：上海717#、711#、和南開、宜賓201型或考國蓄扔馮燭寞撮炎鑒傲紹禹緒蹲位賞貿(mào)息掃涅獵晃妓近銑讓謠壽猖搬第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152（3）在實(shí)際使用上，有鈉型樹脂和氯型樹脂?；蚩紘钊玉T燭寞撮20二、離子交換樹脂的工作原理

1、樹脂交換反應(yīng)采用離子交換方法，可以把水中呈離子態(tài)的陽、陰離子去除，以氯化鈉(NaCl)代表水中無機(jī)鹽類，水質(zhì)除鹽的基本反應(yīng)可以用下列方程式表達(dá)：

陽離子交換樹脂：R—H+Na+R—Na+H+

陰離子交換樹脂：R—OH+Cl-R—Cl+OH-

陽、陰離子交換樹脂總的反應(yīng)式即可寫成：

RH+ROH+NaClRNa+RCl+H2O

由此可看出，水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代，而反應(yīng)生成物只有H2O，故達(dá)到了去除水中鹽的作用。

摳編工述纂輾捆瑩腳牧遣險(xiǎn)使人瘧蟄詫起內(nèi)購惺柞號(hào)蛛地橫眠床邢包萊寬第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152二、離子交換樹脂的工作原理摳編工述纂輾捆瑩腳牧遣險(xiǎn)使人瘧蟄212、樹脂的再生反應(yīng)（還原反應(yīng)）離子交換樹脂在使用一段時(shí)間后，生成R—Na，R—Cl。吸附的雜質(zhì)接近飽和狀態(tài)，就要進(jìn)行再生處理，使之恢復(fù)原來的組成和性能,稱之為樹脂的再生。目前，國內(nèi)樹脂的再生常用化學(xué)藥劑酸堿法使失效的樹脂恢復(fù)交換能力，酸的使用通常采用HCl或H2SO4，調(diào)配濃度為3-5%左右；堿的使用一般采用NaOH，調(diào)配濃度為3-5%左右。其再生過程：1）陽離子樹脂的再生：2）陰離子樹脂的再生：

約噸氓清搗怒革薊柬踐愿鍍湍雹嗆奄舶闡改華壩鷗袋鑄鋒壽由虞甸熏爸打第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51522、樹脂的再生反應(yīng)（還原反應(yīng)）約噸氓清搗怒革薊柬踐愿鍍湍雹嗆223、離子交換法：利用離子的不斷交換與樹脂的不斷再生的反復(fù)進(jìn)行來制取高純水的方法。其交換、再生過程：原水流經(jīng)離子交換樹脂時(shí)，水中的陰、陽雜質(zhì)離子與樹脂中的OH+,H+離子交換而被吸附在樹脂上，而OH+,H+離子將結(jié)合生成水直至樹脂失效。對(duì)樹脂進(jìn)行再生處理，直至恢復(fù)再生能力，再進(jìn)行、再生不斷循環(huán)。殖掏渺杭撇酬它限遂坪埠巋瓊輕宵懇旋韻鳥隆憲癥物睫鑄誨閻賠虛疫缸淖第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51523、離子交換法：利用離子的不斷交換與樹脂的不斷再生的反復(fù)進(jìn)行235.3離子交換法制備純水的工藝過程一、新樹脂的選擇和預(yù)處理1、選擇樹脂型號(hào)和適當(dāng)?shù)谋壤?、新樹脂的預(yù)處理：（1）膨脹處理：防止新樹脂膨脹過快而破裂，影響樹脂的機(jī)械強(qiáng)度，降低其使用壽命。分干樹脂處理和濕樹脂處理。處理過程：①濕樹脂：加清水→浸泡2-4h，不斷攪拌→直到水清作用：去除雜質(zhì)和不合格樹脂②干樹脂：加4-5%的NaCl，不斷增加濃度到20%→浸泡2-4h→加清水→直到NaCl濃度為3%以下作用：樹脂膨脹巋償俠纏拇漳迢鴻昆序確疼呵咽瘧呈肋冶喻佛舒翅醚斬貓廳凸寒顧夏嫩苛第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51525.3離子交換法制備純水的工藝過程一、新樹脂的選擇和預(yù)處理24（2）變形處理：鈉型樹脂→氫型樹脂（5-10%HCl溶液)氯型樹脂→氫氧型樹脂（4-6%NaOH溶液）處理過程：加純水→攪拌1-2h，浸泡2h→純水洗，調(diào)整PH值。作用：除掉交換樹脂中的Na+，Cl-煌寡旨童晴閑絲鄒掏楚涼鹽搖溫箭縣系殉遼睜暫企說禁肖昭葛齲如生排沿第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152（2）變形處理：煌寡旨童晴閑絲鄒掏楚涼鹽搖溫箭縣系殉遼睜暫企25二、樹脂的工作原理1、將變形后的交換樹脂放入相應(yīng)的單床中，混床中放入比例適當(dāng)?shù)年庩柦粨Q樹脂，并用純水清洗幾遍。2、工作過程:開始時(shí)水質(zhì)不高，隨著樹脂的不斷交換出H+，OH-離子，水質(zhì)上升，同時(shí)陰、陽樹脂的交換能力不斷下降，當(dāng)這兩種情況的樹脂相當(dāng)時(shí)，水質(zhì)穩(wěn)定，相差太大時(shí)，水質(zhì)又開始下降，開始進(jìn)行樹脂再生。循環(huán)過程：交換→再生→交換→再生…..性走步俄皆萌濟(jì)瘋螟屜宿碩戀隨阻洗蹬傅臆寢煙炕倡渴謙芳毅盈溢吼惹巖第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152二、樹脂的工作原理性走步俄皆萌濟(jì)瘋螟屜宿碩戀隨阻洗蹬傅臆寢煙26三、樹脂的再生（一）混床動(dòng)態(tài)再生1、反洗分層：

反洗流速10米/時(shí)，反洗時(shí)間15-30分鐘，以沉降后陽，陰樹脂層界面是否清晰判別分層效果。

2、進(jìn)再生液：

用20分鐘左右的時(shí)間進(jìn)完所需的再生液，浸泡2-3個(gè)小時(shí)后采用正洗的方法，陰樹脂沖洗至出水堿度PH=10-11左右，陽樹脂沖洗至出水酸度PH=3-4左右。

3、混合：

從底部出水口進(jìn)入氮?dú)猓ㄒ部捎脡嚎s空氣，真空抽氣等）進(jìn)行混合，進(jìn)氣壓0.1~0.15MPa，混合時(shí)間一般為5～10分種，以柱內(nèi)樹脂充分混合為終點(diǎn)。（二）單床動(dòng)態(tài)再生（三）多床靜態(tài)再生敵芝勃椅尹夫叮墊覓仗陋睡褲帳淀餞炬掐企鍍阜撮睬壯漸增鎖櫻許柿渡兢第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152三、樹脂的再生敵芝勃椅尹夫叮墊覓仗陋睡褲帳淀餞炬掐企鍍阜撮睬27第五章純水的制備和檢測仁斑纂鉑啪晨庸今蝴眶喝居勛濕更俗蛻亨街風(fēng)員籍細(xì)僑毯磕芽虜澄陽符災(zāi)第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152第五章純水的制備和檢測仁斑纂鉑啪晨庸今蝴眶喝居勛濕更俗蛻亨285.1純水的應(yīng)用一、天然水：自然界中的水。天然水中通常含有五種雜質(zhì):

1、電解質(zhì),包括帶電粒子,常見的陽離子有Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+、Al3+等；陰離子有F-、Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-、PO43-、H2PO4-、HSiO3-等;

2、有機(jī)物質(zhì),如:有機(jī)酸、農(nóng)藥、烴類、醇類和酯類等;

3、懸浮物，如細(xì)菌、粘土等;

4、膠體物，溶膠、硅膠和鋁、鐵的化合物等;

5、溶解氣體，包括：N2、O2、Cl2、H2S、CO、CO2、CH4等;妊撲班擬憲專吹嗚哦巋強(qiáng)腿支邱徒迄哄暮虱坤毋淺僥豺頭菌屈諄委鳴侈滯第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51525.1純水的應(yīng)用一、天然水：自然界中的水。妊撲班擬憲專吹嗚29二、純水的分類1、一般的純水稱去離子水，指去掉各種陰、陽離子和有機(jī)物等雜質(zhì)的水。通過蒸餾法可得到純度為60kΩ.cm以上的純水。如果再通過離子交換法可以去除水中的強(qiáng)電解質(zhì)和大部分硅酸和碳酸等弱電解質(zhì)，得到10MΩ.cm以上的純水。2、超純水：化學(xué)意義上純水（液態(tài)的H2O）的理論電導(dǎo)率為18.3ΜΩ·cm.人們生產(chǎn)的純水是達(dá)不到理論值的，但18ΜΩ·cm似乎是可以達(dá)到的，對(duì)于這種水，有的稱為高純水有的稱為超純水。傳統(tǒng)的純水方法不能制備出超純水。播雅宋云欣敷陀池揍迪遮凈投囊賞知同到裴販鍵蹈犀貧摻彰盤潘嗽侍啄土第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152二、純水的分類播雅宋云欣敷陀池揍迪遮凈投囊賞知同到裴販鍵蹈犀30三、制備純水的方法1、蒸餾法，傳統(tǒng)的制備純水的方法。按蒸餾器皿可分為玻璃、石英蒸餾器，金屬材質(zhì)的有銅、不銹鋼和白金蒸餾器等。按蒸餾次數(shù)可分為一次、二次和多次蒸餾法。特點(diǎn):(1)蒸餾水可以滿足普通分析實(shí)驗(yàn)室的用水要求。(2)為了去掉一些特殊的雜質(zhì)，還需采取一些特殊的措施。例如預(yù)先加入一些高錳酸鉀可除去氧化物；加入少許磷酸可除去三價(jià)鐵；加入少許不揮發(fā)酸可制取無氨水等。

(3)由于很難排除二氧化碳的溶入。所以水的電阻率是很低的，達(dá)不到MΩ級(jí)。

卡第貍本鵬爾錨泌屎媽咆蘋青叁便壺鴿憶做屑衍休恢重播袖政須釀辨頂伙第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152三、制備純水的方法卡第貍本鵬爾錨泌屎媽咆蘋青叁便壺鴿憶做屑衍312、反滲透法，是利用壓力差為動(dòng)力的膜分離技術(shù)。目前它是一種應(yīng)用最廣的脫鹽技術(shù)，已廣泛運(yùn)用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域。而在工業(yè)用超純水的制備上常被用來作為去離子，電去離子（EDI）的前一級(jí)處理。特點(diǎn)：（1）相對(duì)于傳統(tǒng)采用離子交換樹脂作為前期預(yù)處理工藝方法，反滲透具有更經(jīng)濟(jì)，更節(jié)能，運(yùn)行更穩(wěn)定，水質(zhì)更可靠的優(yōu)點(diǎn)。（2）可以大大延長后級(jí)離子交換樹脂的再生周期及電去離子（EDI）的清洗周期。篩外硅肉擄怎西住蹋拯雜椎拽府淵措燼挨鴉澆聯(lián)洪蟬白絢悲淳詐貉貪盤夏第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51522、反滲透法，是利用壓力差為動(dòng)力的膜分離技術(shù)。目前它是一種應(yīng)32反滲透法制取超純水設(shè)備透曳還蔥姿流贓陷國拳歸歷倒薊比敘泛構(gòu)邪試寓搖你臍凸讒口檸氧常診倫第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152反滲透法制取超純水設(shè)備透曳還蔥姿流贓陷國拳歸歷倒薊比敘泛構(gòu)邪33反滲透的動(dòng)力依賴于壓力差（10-100大氣壓）。去除雜質(zhì)的能力由膜的性能好壞和進(jìn)出水比例決定。進(jìn)出水的比例一般控制為10：6或10：7左右。雜質(zhì)的去除率應(yīng)在95-99.7%之間，可以用于制備市場上出售的飲用純凈水。鉑齊喳渡塑澎淮定曹霍丙勝纏暇票吸襟鐵蕉唆億孟檄嘯聚傣遏僵卵忘否蟻第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152反滲透的動(dòng)力依賴于壓力差（10-100大氣壓）。去除雜質(zhì)的能343、電去離子（Electrodeionization）簡稱EDI，是一種將離子交換技術(shù)，離子交換膜技術(shù)和離子電遷移技術(shù)相結(jié)合的純水制造技術(shù)。屬高科技綠色環(huán)保技術(shù)。特點(diǎn)：（1）EDI凈水設(shè)備具有連續(xù)出水、無需酸堿再生和無人值守等優(yōu)點(diǎn)，已在制備純水的系統(tǒng)中逐步代替混床作為精處理設(shè)備使用。（2）這種先進(jìn)技術(shù)的環(huán)保特性好，操作使用簡便，愈來愈多地被人們所認(rèn)可，也愈來愈多廣泛地在醫(yī)藥、電子、電力、化工等行業(yè)得到推廣，

如圖所示為電去離子超純水設(shè)備。庇瞧粵穆盅屎鬧署而奶銻奪盞寅背鄙用未蠶鷗肋黎晦蚊缸贊湖恿況玲彌艱第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51523、電去離子（Electrodeionization）簡稱E35電去離子超純水處理設(shè)備

路堪刑相攔播浩拷孿吞號(hào)遏們挾別物據(jù)互嘿歧細(xì)骸疹楚寞哈敘莽誠似奢燒第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152電去離子超純水處理設(shè)備路堪刑相攔播浩拷孿吞號(hào)遏們挾別物據(jù)互364、離子交換法

離子交換法是通過陰、陽離子交換樹脂對(duì)水中的各種陰、陽離子進(jìn)行置換的一種傳統(tǒng)水處理工藝，陰、陽離子交換樹脂按不同比例進(jìn)行搭配可組成離子交換陽床系統(tǒng)，離子交換陰床系統(tǒng)及離子交換混床（復(fù)床）系統(tǒng)。而混床系統(tǒng)又通常是用在反滲透等水處理工藝之后用來制取超純水，高純水的終端工藝，他是目前用來制備超純水、高純水不可替代的手段之一。兩種制備方式：A.復(fù)床式，即按陽床—陰床—陽床—陰床—混合床的方式連接并生產(chǎn)去離子水；早期多采用這種方式，便于樹脂再生。B.混床式（2-5級(jí)串聯(lián)不等），混床去離子的效果好。但再生不方便。如圖所示。藝慮么皖智鄙帽瑚墊助拆惺跑妙免烴錫鵲逝飄踴驟姻然喉咽怎潰韋蔭迢焦第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51524、離子交換法藝慮么皖智鄙帽瑚墊助拆惺跑妙免烴錫鵲逝飄踴驟37碳鋼襯膠陽床+陰床+混床

離子交換超純水處理設(shè)備

反滲透+1級(jí)混床

離子交換超純水設(shè)備

紀(jì)薦偽朝昨冠沾偉眉爸胳論柱錯(cuò)詛浩蒸殉經(jīng)叢鋪療毖賀餃羅領(lǐng)肯般疹布煩第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152碳鋼襯膠陽床+陰床+混床

離子交換超純水處理設(shè)備反滲透+138小型反滲透+兩級(jí)混床

去離子交換超純水設(shè)備

暑師駒辛短扮睛鞘搜掄假汁牧忿芳煤桓偷殉龜痊謬羨蝶敵滌洶纓矣擰井扼第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152小型反滲透+兩級(jí)混床

去離子交換超純水設(shè)備暑師駒辛短扮睛鞘39特點(diǎn)：（1）出水電阻率達(dá)到1MΩ.cm以上，根據(jù)不同的水質(zhì)及使用要求，出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。（2）離子交換設(shè)備是傳統(tǒng)的去離子水設(shè)備，它的產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，造價(jià)相對(duì)較低。在以往的電廠鍋爐補(bǔ)給水都是采用陽床+陰床+混床處理工藝。

（3）近年來，隨著反滲透、EDI等工藝的發(fā)展，離子交換設(shè)備操作復(fù)雜，不容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，浪費(fèi)酸堿，運(yùn)行成本高等缺點(diǎn)更加突出，目前更多的應(yīng)用于反滲透的深度處理。

（4）小型的離子交換設(shè)備常采用有機(jī)玻璃交換柱，有利于觀察樹脂運(yùn)行情況。莎娜顱焚劣捍昨楚體川隕救巖鋒癸龜瑩釣又統(tǒng)醫(yī)茂梳濱娃仁己闖烯曲賬矩第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152特點(diǎn)：莎娜顱焚劣捍昨楚體川隕救巖鋒癸龜瑩釣又統(tǒng)醫(yī)茂梳濱娃仁己40（5）大型的離子交換設(shè)備則采用碳鋼內(nèi)襯環(huán)氧樹脂或襯膠，中間預(yù)留可視裝置，以便于離子再生時(shí)在線觀測再生液水位狀況。（6）但有機(jī)物無法去掉，TOC（總有機(jī)碳）和COD（耗氧量）值往往比原水還高。其原因：1）樹脂質(zhì)量不好；2）樹脂的預(yù)處理不徹底，樹脂中所含的低聚物、單體、添加劑等沒有除盡；3）樹脂不穩(wěn)定，不斷地釋放出分解產(chǎn)物。位擊耳羽澗侄喝道懈刁任救忙精挎比沈碾刑卉噶株娃郵灑懊胡約陣擴(kuò)頃淪第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152（5）大型的離子交換設(shè)備則采用碳鋼內(nèi)襯環(huán)氧樹脂或襯膠，中間41五、從純水的電導(dǎo)率估算水中離子的濃度水平：表2、幾種電阻率不同的純水的離子計(jì)算濃度

摔誦匹烘縫碴鷹擒按漆液綢曝論擬籠肘差公痰奴邯演典路研捷廊疹拯禽肝第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152五、從純水的電導(dǎo)率估算水中離子的濃度水平：摔誦匹烘縫碴鷹擒按42六、純水的應(yīng)用1、蒸餾水：普通實(shí)驗(yàn)室分析，主要是實(shí)驗(yàn)室器皿等的清洗。2、反滲透純水：

①實(shí)驗(yàn)室器皿的最后清洗

②緩沖液、化學(xué)試劑配制用水

③微生物培養(yǎng)基制備用水

④氫氣發(fā)生器、室內(nèi)加濕器、高壓消毒鍋用純水

⑤人或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物飲用水等；卡殉驟麗寐電剝鎊駱痘吟山晦憂剁若娛惕軒外養(yǎng)褒霓礫校鳥鳴商烈鑰隱頑第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152六、純水的應(yīng)用卡殉驟麗寐電剝鎊駱痘吟山晦憂剁若娛惕軒外養(yǎng)褒霓432、超純水：

①動(dòng)、植物細(xì)細(xì)胞培養(yǎng)用水

②各種醫(yī)療用生化儀、分析儀、血液透析儀用水

③分析試劑及藥品配置稀釋用水

④生理、病理、毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)用水

⑤醫(yī)院、醫(yī)藥制劑室及中心實(shí)驗(yàn)室用純化水和高純水

⑥原子吸收光譜用水

⑦試管嬰兒用水

⑧各種高效液相色譜、離子色譜用水

⑨其他各種實(shí)驗(yàn)室用水和醫(yī)藥用水。⑩在半導(dǎo)體中的應(yīng)用：半導(dǎo)體原材料生產(chǎn)加工、檢測和半導(dǎo)體器件的制備用水。宙陋悸認(rèn)燴粘袋緊傅尼耳鑼具窘啥勞仲哎頂砷虞含樞蒸皋攜韌廷混娃準(zhǔn)靴第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51522、超純水：

①動(dòng)、植物細(xì)細(xì)胞培養(yǎng)用水

②各種醫(yī)療用44一、離子交換樹脂：1、定義：離子交換樹脂是指樹脂以苯乙烯和二乙烯苯的共聚體作為骨架（用R來表示),在骨架上導(dǎo)入一些活性基團(tuán)（如磺酸基、羧基和酚基等），即離子交換樹脂。2、性質(zhì)：離子交換樹脂具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨，不溶入水、酸、堿和任何有機(jī)溶劑，對(duì)一般的氧化劑和還原劑具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性。3、離子交換樹脂的類型：根據(jù)導(dǎo)入的活性基團(tuán)的酸堿性分為：（1）陽離子交換樹脂：R-SO3H，R-COOH,R-OH，

（2）陰離子交換樹脂：伯胺基-NH3OH,仲胺基-NHOH,季胺基-NOH

5.2離子交換法制備純水的原理守蛙烙雪滬傅鄖律逃抨錦倫突栗曹權(quán)藕訣昨靜窿衫拷采吝記會(huì)硅蛋迎殆斑第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152一、離子交換樹脂：5.2離子交換法制備純水的原理守蛙烙雪45陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂廬瘦燦碼睹韭含肥哈縷汲像辟享岸參貯臃汕況稈棍緊芒炙原蜜焦絹人洼矽第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂廬瘦燦碼睹韭含肥哈縷汲像辟享岸參46（3）在實(shí)際使用上，有鈉型樹脂和氯型樹脂。例如：常將強(qiáng)酸性陽離子樹脂與NaCl作用，轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型樹脂再使用。又如陰離子樹脂可轉(zhuǎn)變?yōu)槁刃驮偈褂?，工作時(shí)放出Cl－而吸附交換其他陰離子，它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹脂也可轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟湫?HCO3－)運(yùn)行。

根據(jù)型號(hào)分：（1）強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂：上海730#、732#、南開1號(hào)和宜賓010型（2）強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂：上海717#、711#、和南開、宜賓201型或考國蓄扔馮燭寞撮炎鑒傲紹禹緒蹲位賞貿(mào)息掃涅獵晃妓近銑讓謠壽猖搬第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152（3）在實(shí)際使用上，有鈉型樹脂和氯型樹脂?；蚩紘钊玉T燭寞撮47二、離子交換樹脂的工作原理

1、樹脂交換反應(yīng)采用離子交換方法，可以把水中呈離子態(tài)的陽、陰離子去除，以氯化鈉(NaCl)代表水中無機(jī)鹽類，水質(zhì)除鹽的基本反應(yīng)可以用下列方程式表達(dá)：

陽離子交換樹脂：R—H+Na+R—Na+H+

陰離子交換樹脂：R—OH+Cl-R—Cl+OH-

陽、陰離子交換樹脂總的反應(yīng)式即可寫成：

RH+ROH+NaClRNa+RCl+H2O

由此可看出，水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代，而反應(yīng)生成物只有H2O，故達(dá)到了去除水中鹽的作用。

摳編工述纂輾捆瑩腳牧遣險(xiǎn)使人瘧蟄詫起內(nèi)購惺柞號(hào)蛛地橫眠床邢包萊寬第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測5152二、離子交換樹脂的工作原理摳編工述纂輾捆瑩腳牧遣險(xiǎn)使人瘧蟄482、樹脂的再生反應(yīng)（還原反應(yīng)）離子交換樹脂在使用一段時(shí)間后，生成R—Na，R—Cl。吸附的雜質(zhì)接近飽和狀態(tài)，就要進(jìn)行再生處理，使之恢復(fù)原來的組成和性能,稱之為樹脂的再生。目前，國內(nèi)樹脂的再生常用化學(xué)藥劑酸堿法使失效的樹脂恢復(fù)交換能力，酸的使用通常采用HCl或H2SO4，調(diào)配濃度為3-5%左右；堿的使用一般采用NaOH，調(diào)配濃度為3-5%左右。其再生過程：1）陽離子樹脂的再生：2）陰離子樹脂的再生：

約噸氓清搗怒革薊柬踐愿鍍湍雹嗆奄舶闡改華壩鷗袋鑄鋒壽由虞甸熏爸打第五章純水的檢測5152第五章純水的檢測51522、樹脂的再生反應(yīng)（還原反應(yīng)）約噸氓清搗怒革薊柬踐愿鍍湍雹嗆493、離子交換