实验室专用超纯水机的工作原理
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实验室专用超纯水机的工作原理
实验室的使用对水质的要求非常高,普通自来水或者瓶装水的品质可能不够纯净。为了满足实验室对高质量水的需求,超纯水机被广泛使用。本文将介绍实验室专用超纯水机的原理及其工作方式。
超纯水机分类
超纯水机根据水的纯度分为几种不同型号:
1. RO机(反渗透机)
2. EDI机(电气去离子机)
3. 离子交换机
4. 终端过滤器
工作原理
RO机
反渗透机(RO机),顾名思义,就是利用逆渗透技术制取超纯水的设备。具体来说,RO机内部有一个半透膜,半透膜的作用是筛选水中的离子、压力,达到去离子去杂质的效果。
RO机的原理比较简单,其关键在于半透膜的筛选效果。半透膜相当于一道势能坑,让水分子可以穿过去,而离子因为尺寸大且氢键较强,进不去,从而实现了去离子的目的。此外,RO机还会在半透膜前方设置过滤器,用于拦截大分子杂质。经过过滤后的水质可以达到18MΩ及以上的纯净度。
EDI机
电气去离子技术(EDI机),是一种较为常见的超纯水技术。常见的EDI机可以分为两个区域:电极区和离子交换区。在水通过电极区时,水中的离子产生电离反应,被提取出来。离子交换区主要是负责去除溶剂、大分子有机物,及微小颗粒等物质。
EDI机内置的离子交换树脂由PFA材料拼成,选材的原则一般是不吸水、不脱水,但仍具有耐高温、耐腐蚀、不释放离子等特点,具备较强的生物不相容性和化学惰性。因此,EDI机的产水不仅纯净度高,而且兼具生物安全的效果。
离子交换机
离子交换技术是目前应用广泛的一种超纯水技术。它的工作原理与EDI机类似。离子交换机是通过一个离子交换树脂的作用来脱离水中的离子,在其中Na+和Cl-几乎全部和交换器树脂上的离子发生作用生成盐酸或者氢氧化钠的形式,同时此类设备还应用了一些化学材料以消除有机物和其他杂质。
离子交换机的优点在于其具有较强的化学稳定性,适用于各种水源的处理,因此可以广泛应用于实验室水和实验室导电水的制备。
终端过滤器
终端过滤器也是超纯水制备中常用的一种设备,它的原理是利用多层滤网,让水通过过滤后达到去离子达标效果。目前,多层滤网一般采用的是聚合物材料,其独有的微孔结构可以实现微生物的过滤、去除水中的异物和溶解有机物等物质。
终端过滤器的优点是操作简单,适合于需要快速获得实验用水的实验室或实验室之间的辅助水处理设备。
结论
超纯水机的原理和应用场景各不相同,可以根据实验室的实际需求选择相应的设备。实验室应根据实际需求和实验项目的要求,选择合适的设备,从而获得高质量的实验水,保证实验的准确性和可靠性。