超纯水

百科名片
纯度极高的水。集成电路工业中用于半导体原材料和所用器皿的清洗、光刻掩模版的制备和硅片氧化用的水汽源等。此外,其他固态电子器件、厚膜和薄膜电路、印刷电路、真空管等的制作也都要使用超纯水。
简介
超纯水:既将水中的导电介质几乎完全去除,又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水。电阻率大于18MΩ*cm,或接近18.3MΩ*cm极限值。
  超纯水,是一般工艺很难达到的程度,采用预处理、反渗透技术、超纯化处理以及后级处理四大步骤,多级过滤、高性能离子交换单元、超滤过滤器、紫外灯、除TOC装置等多种处理方法,电阻率方可达18.25MΩ*cm
  超纯水是美国科技界为了研制超纯材料(半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等)应用蒸馏、
去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术生产出来的水,这种水中除了水分子(H20)外,几乎没有什么杂质,更没有细菌、病毒、含氯二恶英等有机物,当然也没有人体所需的矿物质微量元素,一般不可直接饮用,对身体有害,会析出人体中很多离子。
工艺流程
  超纯水,目前的主要工艺流程
  1.预处理----复床 ----混床---抛光树脂
  2.预处理----反渗透---混床---抛光树脂
  3.预处理----反渗透----CEDI膜块----抛光树脂
中国国家实验室分析用水标准
  中国国家实验室分析用水标准(GB6682-92)《分析实验室用水规格和实验方法》:
  指标名称 一级水 二级水 三级水
  1级水>10MΩ2级水>1MΩ3级水>0.2MΩ
  PH值范围(25 - - - - 5.0-7.5
  比电阻MΩ.cm@25> 10 1 0.2
  电导率(25us/cm≤ 0.1 1 5
  可氧化物[O]mg/L -- 0.08 0.40
  吸光度(254nm,1cm光程)≤ 0.001 0.01 --
  二氧化硅(mg/L 0.02 0.05 --
  蒸发残渣(mg/L -- 1.0 2.0
区别
  纯水高纯水超纯水观测值的区别
纯水
  纯水是指既将水中易去除的强电介质去除,又将水中难以除去的硅
OKP超纯水
酸及二氧化碳等弱电解质去除至一定程度的水。纯水的含盐量在1.0mg/L以下,电导率小于50μs/cm
高纯水
  高纯水是指将水中的导电介质几乎全部去除,又将水中不离解的胶体物质、气体和有机物均去除至很低程度的水。高纯水的含盐量在0. 3mg/L以下,电导率小于0. 2μs/cm
超纯水
  超纯水是指将水中的导电介质几乎全部去除,又将水中不离解的胶体物质、气体和有机物均去除至很低程度的水。
概况
  纯度极高的水。集成电路工业中用于半导体原材料和所用器皿的清洗、光刻掩模版的制备和硅片氧化用的水汽源等。此外,其他固态电子器件、厚膜和薄膜电路、印刷电路、真空管等的制作也都要使用超纯水。超纯水是指下列杂质含量极低的水:无机电离杂质, CaMgNaKFeFeMnAlHCO婣、CO婣、SO嬄、ClNO娱、NO婣、SiO婣、PO等;有机物,如烷基苯磺酸、油、有机铁、有机铝以及其他碳氢化合物等;颗粒,如尘埃、氧化铁、铝、胶体硅等;微生物,如细菌、浮游生物和藻类等;溶解气体, N2O2CO2H2S等。超纯水中电离杂质的含量用水的电阻率数值来衡量。理论上,纯水中只有H离子和OH离子参加导电。在25时超纯水的电阻率为 18.3(兆欧·厘米),一般约为1518(兆欧·厘米)。
  超纯水中有机物含量由测定有机物碳含量而定,电子工业超纯水中规定含量为50200微克/升,并要求直径大于1微米的颗粒性物质每1毫升内含量为12个,微生物每1毫升为010个。现代采用预处理、电渗析、紫外线杀菌、反渗透、离子交换、超滤和各种膜过滤技术等,使超纯水的电阻率在25时达到18(兆欧·厘米)
  依各种原水水质和用户要求的不同,超纯水的制备工艺大体可分为预
超纯水
处理、脱盐和精处理三步。
  预处理 包括砂滤、多介质过滤、软化、加氯、调节pH、活性碳过滤、脱气等。过滤可除
120微米大小的颗粒,软化和调节pH可防止反渗透膜结垢,加氯是杀菌。活性碳过滤是除去有机物和自由氯,脱气是清除溶于水中的CO2等。
  脱盐 包括电渗析、反渗透、离子交换。电渗析的原理是在外加直流电场作用下利用阳离子和阴离子交换膜对离子选择性透过,脱盐率可达95抽纸盒%以上。反渗透是渗透现象的逆过程,在浓溶液上加压力,使溶剂从浓溶液一侧通过半透膜向稀溶液一侧反向渗透,脱盐可达98%,并能除去99%的细菌颗粒和溶解在水中的有机物。离子交换的原理是当水通过阳离子交换树脂时,水中的阳离子被阳离子交换树脂吸附,树脂上可交换的阳离子如H离子被置换到水中,并和水中的阴离子结合成相应的无机酸,如
超纯水
  这种含有无机酸的水,当下一步通过阴离子交换树脂层时,水中的阴离子被阴离子交换树脂吸附。树脂上可交换的阴离子如OH离子被置换到水中,并与水中的H离子结合成水,即
超纯水
  精处理 包括紫外线杀菌、终端膜过滤和超滤。紫外线杀菌是因生物体的核酸吸收紫外线光的能量而改变核酸自身结构,破坏核酸功能而使细菌死亡。杀菌最强的光谱波长为2600埃。各种膜过滤能除掉直径大于 0.2微米的颗粒,但对于清除有机物则不如反渗透和超滤有效。超滤是把各种选择性的分子分离。在超滤过程中,水在压力下流过一个卷式或中空纤维膜棒。膜孔径在相册内页10200埃范围内,薄膜厚度为0.10.5微米,附在一个中孔的纤维棒内壁上,超滤能除去细菌和0.05微米的粒子。
同田实验室用超纯水机采用了多级膜分离、紫外消解、单片机等先进技术工艺,选择国外著名厂商如陶氏、塞多利斯、罗门哈斯的配件,具有安全可靠、性能稳定、使用方便、运行费用低廉的特点,是一套能完全替代传统的蒸馏、离子交换和进口纯水机的智能化系统,产品质量优异
  超纯水机,采用预处理、反渗透技术、超纯化处理以及后级处理等方法,将水中的导电介质几乎完全去除,又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水处理设备。
  超纯水机又称做:超纯水器,超纯水设备,超纯水仪,超纯水系统,实验室超纯水器等。风暖加热器
  超纯水机所生产的超纯水电阻率一般应大于10兆欧,10兆欧以上的水才叫超纯水。一般超纯水出水能达到18.25兆欧。
  国产实验室超纯水机的一般特点:
  控制系统 全自动微电脑控制、随开随用、无需专人看管
  显示系统 大屏幕蓝背光液晶显示,实现人机对话功能
  水质监测 纯水、超纯水在线监测,实时反映水质数据
  产水水质 符合并优于中国国家电子级纯水标准(GB/T11446.1-1997I级,可替代四蒸水
  双波长UV紫外灯 采用两个独立的单波长紫外灯取代一个双波长紫外灯,去除TOC、杀菌更彻底中继机
  RO膜定时清洗 具有开机和定时清洗RO膜功能,延长RO膜使用寿命
  内循环系统 可自由切换的手动、自动一体的超纯水内循环系统,使水质始终处于最佳状态
  耗材更换提醒 设备具有耗材更换自动提示功能,并且耗材的更换周期取决于水质和压力的变化,而非根据耗材的使用时间,考虑到了各地水质的差异,设计更科学
  报警参数设定 客户可根据自己的实际需要对纯水、超纯水报警参数进行重新设定节流阀体
  取水方式 采用更加先进、人性的薄膜按键操作取水方式
  RO系统组成 采用两级反渗透制造工艺,美国陶氏RO膜,保证产水质量稳定
  自我保护功能 源水缺水自动停机保护功能同时具有水箱缺水自动产水、满水自动停机功能
  与PC机通讯功能 采用RS-232接口,可实现与PC机通讯
  水回收率 通过特殊的工艺设计,大幅提高了设备的回收率,最高可达70%
  制水费用 耗电量仅为传统蒸馏水器的1/150,制水成本仅为传统蒸馏水器的1/15
  超纯化柱 内装罗门哈斯核子级离子交换树脂,保证顶级水质
  超滤柱 选用5000分子量超滤膜,可有效去除热源(内毒素),保证热源≤0.001EU/ml
  终端过滤器 选用原装进口的德国赛多利斯终端除菌过滤器(0.22um),保证水质绝对无菌
  设备噪音 1米处设备噪音≤40dB
 
  如何选购实验室超纯水机
  我们每天都在做实验,接触到最多的试剂莫过于水,它通常贯穿于我们的整个实验过程。也许正因为水的普遍和易得,往往让我们忽略了它对实验结果产生的影响。因此正确选择一台实验室超纯水机可以帮助科研工作者避免许多不必要的麻烦。但是,目前国内市场上超纯水机的品牌很多,质量参差不齐,价格悬殊巨大,给有意使用超纯水机的采购者造成了很大的困惑,不知道该选择哪一个品牌,下面结合本人的实际工作经验来谈谈如何选择一款适合您的超纯水机,在谈如何选择超纯水机之前,我们先了解纯水和超纯水的区别以及目前国内实验室超纯水机的市场状况。
  (1)纯水与超纯水的区别
  在正确选择实验室超纯水机之前,我们必须很好地了解如下几个概念:什么是纯水?什么是超纯水?二者有何区别?
  纯水又称纯净水,是指以符合生活饮用水卫生标准的水为原水,通过电渗析器法、离子交换器法、反渗透法、蒸馏法及其他适当的加工方法,制得的密封于容器内,且不含任何添加物,无透明,可直接饮用的水。市场上出售的太空水,蒸馏水均属纯净水。
  超纯水是在纯水的基础上进一步将水中的导电介质几乎完全去除,又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水。电阻率大于18MΩ*cm,或接近18.25MΩ*cm
极限值。超纯水是一般工艺很难达到的程度,可以将微滤技术、超滤技术、反渗透技术、EDI技术,离子交换技术中的两种及以上的技术,通过合理的工艺设计,设备选型,方可制造出超纯水,电阻率可达18.20MΩ*cm
  纯水和超纯水区别存在于很多方面,这里只列举了其中的一些方面,现归纳如下:
  A、电导率不同,纯水电导率在2-10us/cm之间,超纯水的电导率为0.056us/cm
  B、制造的难易程度不同,目前市场上使用的纯水基本上都是经过反渗透、蒸馏等方法制得,而超纯水是在纯水的基础上还要经过光氧化技术、精处理和抛光处理等一系列复杂的纯化技术制得的。
  C、重金属、细菌、微粒数等指标也大不相同,纯水杂质含量是ppm级,而超纯水为ppb级,简单地说超纯水中已经没有什么杂质,接近于理论上的水。
  D、使用的领域也不相同;
  E、对输送管道材质的要求也不相同,超纯水对输送管道材质的要求要比超纯水严格的多。
  (2)目前国内超纯水机市场的现状
  目前国内超纯水机市场已由过去密理博一统天下的局面变为一家独大,百家争鸣的状况
,国内超纯水机生产商取得了长足的进步,但总体技术水平相对较低,真正能制得超纯水的厂家还是比较少。很多生产商把电阻率达到18.2 MΩ.cm的纯水就理解为超纯水,其实这是理解上的一个误区,因为很多有机物分子、细菌、微粒数并不以离子形式存在,所以不会影响到电阻率的测定,造成的结果是电阻率的读数良好时,水中可能仍然存在有机物、细菌等的污染。这样的水不能称为超纯水,真正的超纯水是几乎不含有任何杂质的,所以国内生产商还要在这方面继续努力。

本文发布于:2024-09-24 06:16:56,感谢您对本站的认可!

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标签:超纯水   纯水   技术   实验室
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