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产品名称: 实验室纯水机
实验室纯水机品牌适用于超纯水需求较大的生命科学实验室。全智能监控系统支持多语言模式,多用户使用,分别记录数据。
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产品介绍

品牌PECULIAR/普拉勒
PECULIAR实验室纯水机适用于超纯水需求较大的生命科学实验室。全智能监控系统支持多语言模式,多用户使用,分别记录数据。


  实验室纯水机工作原理
  实验室纯水机的工作原理是自来水经过精密滤芯和活性炭滤芯进行预处理,过滤泥沙等颗粒物和吸附异味等,让自来水变得更加干净,然后再通过反渗透装置进行水质纯化脱盐,纯化水进入储水箱储存起来,其水质可以达到国家三级水标准,同时反渗透装置产水的废水排掉。反渗透纯水通过纯化柱进行深度脱盐处理就得到一级水或者超纯水,如果用户有特殊要求,则在超纯水后面加上紫外杀菌或者微滤、超滤等装置,除去水中残余的细菌、微粒、热源等。

实验室纯水机原理图
精密滤芯、活性炭滤芯、反渗透膜、纯化柱都是具有相对寿命的材料,精密滤芯和活性炭滤芯实际上是对反渗透膜的保护,如果它们失效,那么反渗透膜的负荷就加重,寿命减短,如果继续开机的话,那产生的纯水水质就下降,随之就加重了纯化柱的负担,则纯化柱的寿命就会缩短。结果是加大了超纯水机的使用成本。

   水质往往决定了很多实验的结果的真实性,可重复性,对多数做实验的专家来说,他们通常要求纯水中的杂质元素和化合物的浓度要很小,在ppb级甚至更低。
  一、水中的杂质
  了解实验室超纯水机,就必须要了解超纯水机需要去除的水中杂质。水中杂质通常分为九种。
  1、微粒物质。包括泥沙、铁锈、藻类、悬浮物等肉眼可见的微粒杂质,微粒物质是造成浊度、色度、气味的主要来源。
  2、胶体物质。胶体物质是比离子物质大而比颗粒物质小的物质。胶体是许多分子和离子的集合物。
  3、离子物质。包括阳离子和阴离子。离子物质通常易溶于水中,可以用离子交换或除盐等方法予以去除。
  4、不反应的溶解气体。是指如氮气等不与水产生化学反应,产生引入离子污染物到水中的化合物且影响水的PH值的气体。
  5、可反应的溶解气体。天然水中常见的溶解气体有氧气、二氧化碳,有时还有硫化氢和氨气等。这些溶解于水中的气体,大都对金属有腐蚀作用,是引起水系统金属腐蚀的重要因素。
  6、微生物。主要指水中的细菌含量。
  7、热源。热源又称细菌内毒素,主要用于医药用水特别是注射用水时需考量热源的含量控制。
  8、有机物。水中的有机物主要是腐殖酸、生活污水和工业废水的污染物。
  9、残留消毒剂。自来水公司为控制水中的细菌含量,会添加消毒剂来控制总细菌数。常用的消毒剂为含氯制剂,当氯加到水中会产生含氧化性强的化合物如余氯。
  二、超纯水机的原理
  实验室超纯水机的工作原理是自来水经过精密滤芯和活性炭滤芯进行预处理,过滤泥沙等颗粒物和吸附异味等,让自来水变得更加干净,然后再通过反渗透装置进行水质纯化脱盐,纯化水进入储水箱储存起来,其水质可以达到国家三级水标准,同时反渗透装置产水的废水排掉。反渗透纯水通过纯化柱进行深度脱盐处理就得到一级水或者超纯水,最后如果用户有特殊要求,则在超纯水后面加上紫外杀菌或者微滤、超滤等装置,除去水中残余的细菌、微粒、热源等。
  超纯水机所生产的超纯水电阻率大于18 MΩ*cm,或接近18.2 MΩ*cm极限值(25℃)。
  三、标准介绍 GB/T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法
  本标准规定了分析实验室用水的级别、规格、取样及贮存、试验方法和试验报告。本标准适用于化学分析和无机痕量分析等试验用水。可根据实际工作需要要选用不同级别的水。
  级别
  分析实验室用水的原水应为饮用水或适当纯度的水。
  分析实验室用水共分三个级别:一级水、二级水和三级水。
  1、 一级水
  一级水用于有严格要求的分析试验,包括对颗粒有要求的试验。如高效液相色谱分析用水。
  一级水可用二级水经过石英设备蒸徳或离子交换混合床处理后,再经0. 2 μm微孔滤膜过滤来制取。
  2、二级水
  二级水用于无机痕量分析等试验,如原子吸收光谱分析用水。
  二级水可用多次蒸馋或离子交换等方法制取。
  3、三级水
  三级水用于一般化学分析试验。
  三级水可用蒸储或离子交换等方法制取。
  四、水质的常规等级
  1、纯水
  纯水又称纯净水,其纯化水平低即国家实验规格III级水标准,通常电导率在1~10 μS/cm之间。它可经由单一弱碱性阴离子交换树脂、反渗透或单次蒸馏制成且不含任何添加物,无色透明,可直接饮用的水。市场上出售的太空水,蒸馏水均属纯净水。典型的纯水应用包括玻璃器皿的清洗和清洗机用水。
  2、去离子水
  去离子水此水质介于普通纯水和实验室II级之间,电导率通常在1.0~0.1 μS/cm之间(电阻率在1.0~10.0 MΩ.cm)。它通过采用含强阴离子交换树脂的混床离子交换制成,有相对较高的有机物和细菌污染水平,能满足多种需求,如清洗、配置分析标准样、制备试剂和稀释样品。
  3、实验室纯水
  通常实验室纯水即国家规格II级水标准,它不仅要求在离子指标上有较高纯度,而且要求低浓度有机物和微生物。典型的指标是电导率<1.0 μS/cm(电阻率>1.0 MΩ.cm),总有机碳(TOC) 含量小于50 ppb 以及细菌含量低于1CFU/ml。其水质可适用于多种需求,从试剂制备和溶液稀释,到为细胞培养配备营养液和微生物研究。实验室纯水可双蒸而成,或整合RO和离子交换/ EDI多种技术制成,也可以再结合吸附介质和UV灯。
  4、实验室超纯水
  实验室超纯水即优于实验室规格I级标准的理想水,在电阻率、有机物含量、颗粒和细菌含量方面接近理论上的纯度极限,通过离子交换、RO膜或蒸馏手段预纯化,再经过核子级离子交换精纯化得到超纯水。通常超纯水的电阻率可达18.2 MΩ.cm,TOC <10 ppb,滤除0.1 μm甚至更小的颗粒,细菌含量低于1 CFU/ml。超纯水适合多种精密分析实验的需求,如高效液相色谱(HPLC)、离子色谱(IC)和离子捕获-质谱(ICP-MS)。
  五、常见纯化制备技术
  常见纯化制备有离子交换、活性炭吸附、微孔滤膜、反渗透除盐、超滤、紫外消解降TOC等技术。
  1、离子交换

离子交换

  是以圆球形树脂(离子交换树脂)过滤原水,水中的离子会与固定在树脂上的离子交换。
  常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。
  硬水软化主要是用在反渗透(RO)处理之前,先将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂,以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。
  离子交换树脂利用氢离子交换阳离子,而以氢氧根离子交换阴离子;以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。
  同样的,以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。
  2、活性炭吸附

活性炭吸附

  活性炭的吸附过程是利用活性碳过滤器的孔隙大小,及有机物通过孔隙时的渗透率来达到吸附过滤的作用。
  吸附率和有机物的分子量及其分子大小有关,果壳类(如椰壳)颗粒状的活性碳较能有效的去除氯胺。活性碳还能去除水中的自由氯,以保护纯水系统内其他对氧化剂敏感的纯化单元。
  活性碳通常与其他的处理方法组合应用。在设计纯水系统时,活性碳与其他相关纯化单位的相关配置,是一项极为重要的水处理工艺。
  3、微孔过滤

微孔过滤
微孔过滤

  微孔过滤法包括三种类型:深层过滤(depth)、筛网过滤(screen)及表面过滤(surface)。
  深层滤膜是以编织纤维或压缩材料制成的基质,利用随机性吸附或是捕捉方式来滞留颗粒。
  筛网滤膜基本上是具有一致性的结构,就像筛子一般,将大于孔径的颗粒,都滞留在表面上(这种滤膜的孔径大小是非常精确的)。
  表面过滤则是多层结构,当溶液通过滤膜时,较滤膜内部孔隙大的颗粒将被滞留下来,并主要堆积在滤膜表面上。由于上述三种滤膜的功能不同,因此对滤膜之间的分辨非常重要。
  由于深层过滤是一种较为经济的方式,可去除98%以上的悬浮固体,同时保护下游的纯化单元不会败坏或堵塞,因此通常被作为预过滤处理。
  表面过滤可去除99.99%以上的悬浮固体,所以也可作为预过滤处理或澄清用。
  微孔薄膜(筛网滤膜)一般被置于纯化系统中的最终使用点,以去除最后残留的微量树脂碎片、碳屑、胶质颗粒和微生物。例如:0.22μm微孔滤膜,其可滤过所有的细菌,通常用于将静脉注射用的液体、血清及抗生素进行除菌用。
  4、反渗透技术

反渗透技术

  RO(Reverse Osmosis)反渗透技术是利用压力差为动力的膜分离过滤技术,其孔径小至纳米级(1纳米=10-9米),在一定的压力下,H2O分子可以通过RO膜,而原水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透过RO膜,从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。

  5、超滤

超滤

  是一种与膜孔径大小相关的筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的的净化、分离和浓缩的目的。
  超滤膜是一种强韧、薄、具有选择性的通透膜,微孔物理孔径大致在0.001-0.1μm之间,也就是说只有一根头发丝的1‰!可截留大部分某种特定大小以上的分子,包括:胶质、微生物和热源。较小的分子,例如:水和离子,则可通过滤膜。
  6、紫外消解降TOC

紫外消解降TOC 

  紫外线是一种肉眼看不见的光波,存在于光谱紫外线端的外侧,故称之为紫外线,依据不同的波长范围,被割分为A 、B 、C 三种波段,其中的C 波段紫外线波长在240 - 260nm 之间,为有效的杀菌波段,波段中之波长强点是253.7nm。
  紫外线杀菌的原理一般认为是生物体内的核酸吸收了紫外光的能量而改变了自身的结构,进而破环了核酸的功能所致。当核酸吸收的能量达到致死量而紫外光的照射又能保持一定时间时,细菌便大量死亡。在UV灯制造技术方面的进步,已可制造同时产生185nm和254nm波长的紫外灯管,这种光波长组合可利用光氧化有机化合物,将超纯水中的总有机碳浓度降低至5ppb以下。
  六、如何选配纯水机?
  应从以下几点选配:
  一、明确进水水源,是以城市自来水为水源还是以纯水(去离子水、蒸馏水)为进水水源要确定。若市政自来水水质较差(TDS≥300时增配强化预处理,如软化器、KDF等)。
  二、确定用水量,用户用水量要从以下方面考虑:
  取水方式,即工作期间是连续取水还是间歇式取水,对出水压力或储水桶、软管等有否特殊要求;
  高峰期用水,即取水高峰持续的时间与用水量要求,确定机器规格配置;
  日用水量,分纯水与超纯水两种考虑,以此进一步确定所需产品的规格。
  三、重要的是产水水质,水质要求(水中不含目标物):
  根据检测项目的标准针对实验用水的要求;
  根据实验是否对TOC、细菌、热源、微颗粒等有否具体的要求,也就是说,是用来做哪方面实验或者与哪些仪器设备配套使用,诸如原子吸收光谱(AAS)、微生物分析、普通化学、细胞培养、生化分析等等,明确这些也就可以确定产品的规格型号。

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