实验室水净化技术及其优缺点

实验室用水因不同而分为不同等级实验室应用．很明显，你将使用i型水用于ICP - MS测定痕量金属，而不是用于清洗实验室玻璃器皿。您可能会被诱惑使用最高等级的纯净水为您的所有实验室使用，以提供毋庸置疑的结果，但想象一下，这一决定所涉及的高开支。将可用的水净化到所需的纯度水平是通过不同的技术实现的。有必要了解一些常用技术的优缺点。

蒸馏

蒸馏水是高校实验室常见的纯净水来源。原水被煮沸，产生的蒸汽在一个干净的容器中冷凝成馏分。

优势

• 有效去除无机盐等高沸点杂质
• 这个过程不需要昂贵的设备
• 蒸馏水是足够纯的大多数实验室应用

缺点

• 馏分收集缓慢
• 用于加热消耗电能
• 低沸点的有机杂质同时被蒸馏过
• 冷凝机组需要大量的水进行再循环
• 长时间储存可使收集的水通过容器浸出或随后暴露于大气中而净化。

过滤

过滤能有效去除过滤器孔径以上的悬浮颗粒、细菌和其他悬浮杂质。粗过滤可去除25µm粒径的颗粒，末级过滤可去除0.45µm ~ 0.2µm范围的颗粒。两种常用的过滤技术是能有效去除细菌内毒素的超滤和能有效去除细菌、热原、无机和有机悬浮杂质的反渗透。反渗透结合离子交换，吸附和紫外线氧化为大多数高纯水应用提供了一个可行的解决方案。

优势

• 过滤器可以去除比过滤器孔径大的颗粒和微生物
• 性价比高，更换方便
• 超滤可有效去除胶体、内毒素和微生物

缺点

• 溶解的有机物和无机物不会被去除
• 过滤器因长时间使用大尺寸杂质而堵塞
• 堵塞或损坏的过滤器无法再生，更换是唯一的选择

消电离

去离子或去矿化是用离子交换树脂进行的。阳离子和阴离子树脂的混合足以达到所需的去离子化程度

优势

• 离子交换法相对便宜
• 利用酸和碱对离子交换树脂床层进行再生是可行的
• 在25°C时可达到18.2 mΩ - cm的i型水电阻率

缺点

• 不能有效去除细菌、有机物、悬浮颗粒及微生物
• 离子交换床经过一段时间后会积聚微生物污染物和微粒，这些污染物和微粒会被释放到净化后的水流中
• 一旦所有离子交换位点饱和，就必须进行再生或置换

吸附

活性炭填充柱的吸附有助于去除有机物、氯和氯胺，也有助于降低总有机碳负荷

优势

• TOC水平显著降低
• 如果水随后通过反渗透系统，氯的去除可以最大限度地减少对反渗透过滤膜的损害

缺点

• 不能去除所有溶解的有机物
• 细粉和其他可溶性成分可以被释放到净化后的水流中

紫外线氧化

紫外光照射有助于光化学氧化，它在较短的波长(约185nm)将较大的有机分子分解成较小的离子，这些离子随后可通过去电离去除。254 nm的照射可杀灭细菌

优势

• 在185 nm处氧化或254 nm处破坏，有效去除细菌
• TOC水平可以同时降低

缺点

• 离子、胶体或微粒未被去除
• 仅限减少TOC

可见，不同的水净化技术都有其积极的特点。两种或更多技术的组合可以提供满足您的应用程序所需的纯度规格的水。

一些制造商提供商业上可行的实验室水净化装置。其中比较流行的有:

1. Elga
2. 默克密理博
3. 缝匠肌
4. Evoqua