實驗室常用去離子水、蒸餾水、純水與超純水之
先來了解幾種水的定義:
去離子水:顧名思義就是去掉了水中的除氫離子、氫氧根離子外的其他由電解質(zhì)溶于水中電離所產(chǎn)生的全部離子。即去掉溶于水中的電解質(zhì)物質(zhì)。主要通過RO膜和混床樹脂來把水中的離子除掉,常用制水儀有滲源超純水機(jī),但仍然存在可溶性的有機(jī)物,比如熱源,所以去離子水一般不能用作注射用水;
由于電解質(zhì)溶于水中電離所產(chǎn)生的離子能增大水的導(dǎo)電能力,去離子水純度自然用電導(dǎo)率來衡量。去離子水基本用離子交換法制得。但去離子水中可以含有不能電離的非電解質(zhì),如乙醇等。
純水:純水就是去掉了水中的全部電解質(zhì)與非電解質(zhì),也可以說是去掉了水中的全部非水物質(zhì)?;径加梅礉B透法制得。由于在反滲透預(yù)處理中絕大多數(shù)都先用活性碳去除了部分非電解質(zhì),并且電導(dǎo)率非常容易測量,所以純水純度往往也用電導(dǎo)率衡量。但如果要獲得極高純度的高純水,還是需通過去除電解質(zhì)的混床、EDI方法。
超純水:既將水中的導(dǎo)電介質(zhì)幾乎完全去除,又將水中不離解的膠體物質(zhì)、氣體及有機(jī)物均去除至很低程度的水。電阻率大于18MΩ*cm,或接近18.3MΩ*cm極限值。
這種水中除了水分子(H20)外,幾乎沒有什么雜質(zhì),更沒有細(xì)菌、病毒、含氯二惡英等有機(jī)物,當(dāng)然也沒有人體所需的礦物質(zhì)微量元素,一般不可直接飲用,對身體有害,會析出人體中很多離子。通常實驗室中常用滲源實驗室超純水機(jī)制備,制水源一般為去離子水或者RO水。
蒸餾水:利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差別,使H2O汽化并隨之使蒸氣部分冷凝分離而得的水,能去除自來水內(nèi)大部分的污染物,但揮發(fā)性的雜質(zhì)無法去除,如二氧化碳、氨、二氧化硅以及一些有機(jī)物。新鮮的蒸餾水是無菌的,但儲存后細(xì)菌易繁殖。
按照純度級別高低順序是:超純水、去離子水、純水(RO水)、蒸餾水。
超純水在實驗室比較常用,大家可能都容易理解,咱們暫且不論了,以下重點討論去離子水和蒸餾水。
通俗的說,去離子水和蒸餾水是兩類水,而不是兩種水。普遍來說蒸餾水的離子比去離子水高,去離子去過不經(jīng)過紫外消毒或者濾膜的話,可能會帶點微生物,看具體工藝。這兩種針對的要求不同可以改,看你具體要求了。比如藥廠生產(chǎn)的話,就要用到純化水和注射用水,芯片廠用18兆歐水之類的。
去離子水是用離子交換樹脂來去除水中的大量的陰陽離子,但是不能去除所有的離子。
而蒸餾水,是蒸汽遇冷凝結(jié)的,所以基本不含離子(氫離子和氫氧根離子除外),所以蒸餾水的純度要比去離子水的高,你測電導(dǎo)率就可以知道蒸餾水的電導(dǎo)率要低。
一般分析的時候使用蒸餾水,而工廠生產(chǎn)是使用去離子水。
這兩種水的其他不同都是由制備方法不同所導(dǎo)致所以歸根結(jié)底就是制備方法不同。各方法做出來的水的純度都會隨著重復(fù)次數(shù)的增加而提高。純化任務(wù)要考慮的是原混合物的具體情況,選擇有針對性的純化方法。 所以,要比較的話,必須指明從什么水開始,經(jīng)過幾次蒸餾或幾級滲透膜。而且膜也有很多種類。膜分離技術(shù)本身也在不斷發(fā)展中。用不同的膜除的是不同的東西,會為了除很冷門的物質(zhì)而開發(fā)很冷門的膜。細(xì)菌就可以通過過膜而除去,并不一定非要紫外。純化不是向水中添加指定的物質(zhì),而是從水中除去指定的物質(zhì),所以成份有什么不一樣,也跟你拿什么水去純化有關(guān)。拿池塘水和自來水的結(jié)果當(dāng)然就不一樣。
實驗室的去離子水是拿一次蒸餾水來純化的。而一次蒸餾水是拿自來水開始蒸的。所以一級比一級純吧。但要具體準(zhǔn)確的說,也很難。要去了解自來水廠的出水標(biāo)準(zhǔn),知道里面至少有什么物質(zhì)、至多含多少,一次蒸餾后各成份怎么變
電導(dǎo)率只是一個很籠統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),是沒有辦法的辦法。不導(dǎo)電的麻煩雜質(zhì)很多例如乙醇。舉個抬扛的例子:含乙醇足夠多的的氯化鈉水溶液電導(dǎo)率也能達(dá)到18 M Omega cm-1之低。除非你定義“離子越少越純”,那確實是電導(dǎo)率越低越純,那去離子水更純,因為人家就是去的離子,不是別的。
簡單地說,去離子水是把水中的鈉、鎂、鈣、鋅、鐵等離子去掉。看看礦泉水的包裝,肯定能看到這些離子的含量。把這些離子除去,對做研究來說,實驗結(jié)果就精確科學(xué)得多。對日常生活來說,水由“硬水”變成“軟水”,洗衣服的時候不起泡沫的問題得到解決,而且燒水的水壺也不會結(jié)垢,據(jù)說患結(jié)石的概率也會減少。在家庭里,往往是通過直飲水的離子柱產(chǎn)生離子水。一般都有一根柱子來除去細(xì)菌。
蒸餾水是要把水煮沸,水蒸氣在鍋蓋受冷變回水滴,把這些水滴收集起來就是蒸餾水了。
簡單總結(jié)就是,去離子水可以用蒸餾水代替,蒸餾水的等級高于去離子水,但要用蒸餾水的不能用去離子水!
知識分享:
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H+、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、顆粒物。
4、微生物。
5、溶解氣體。包括:N2、O2、Cl2、H2S、CO、CO2、CH4等。所謂水的純化,就是要去掉這些雜質(zhì)。雜質(zhì)去的越徹底,水質(zhì)也就越純凈。
1. 蒸餾水:就是將水蒸餾、冷凝的水,蒸二次的叫重蒸水,三次的叫三蒸水。有時候為了特殊目的,在蒸前會加入適當(dāng)試劑,如為了無氨水,會在水中加酸;低耗氧量的水,加入高錳酸鉀與酸等。工業(yè)蒸餾水是采用蒸餾水方法取得的純水,一般普通蒸餾取得的水純度不高,經(jīng)過多級蒸餾水,出水才可達(dá)到很純,成本相對比較高。
2. 去離子水:就是將水通過陽離子交換樹脂(常用的為苯乙烯型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂),則水中的陽離子被樹脂所吸收,樹脂上的陽離子H+被置換到水中,并和水中的陽離子組成相應(yīng)的無機(jī)酸;含此種無機(jī)酸的水再通過陰離子交換樹脂(常用的為苯乙烯型強(qiáng)堿性陰離子)OH-被置換到水中,并和水中的H+結(jié)合成水,此即去離子水。去離子水在現(xiàn)代工業(yè)中有著非常廣泛的用途,使用去離子水,是我國很多行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量的,趕超世界先進(jìn)水平的重要手段之一。 由于去離子水中的離子數(shù)可以被人為的控制,從而,使它的電阻率、溶解度、腐蝕性、病毒細(xì)菌等物理、化學(xué)及病理等指標(biāo)均得到良好的控制。在工業(yè)生產(chǎn)及實驗室的實驗中,如果涉及到使用水的工藝都被使用了去離子水,那么,許多參數(shù)會更接近設(shè)計或理想數(shù)據(jù),產(chǎn)品質(zhì)量將變得易于控制。
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