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去离子水的制备过程详解

时间:2018-12-13 09:17 点击:
一 般经RO膜处理过的水只能达到三级纯水(电阻率>0. 2MΩ•cm)的标准。三级纯水虽然已经去除了大部分杂质,但其中的离子等杂质浓度还较高,会影响生化分析仪的微量检测,因此必须将三级纯水进一步去离子 以达到一级纯水
制备方法
离子交换树脂法是纯水制备的常用方法,所用的部件就是离子交换纯化柱(罐),包括阴离子交换柱、阳离子交换柱和混合柱等,试剂为阴阳离子交换树脂。
阴阳离子交换树脂一般是由苯乙烯聚合成后再通过二乙烯苯交联得到多孔网状骨架结构,然后在骨架上连接活性基团而形成的高分子聚合物。
离子交换树脂所连接的活性基团可分为酸性基团和碱性基团两大类型。
连接酸性基团的离子交换树脂称为阳离子交换树脂,连接碱性基团的树脂称为阴离子交换树脂。
原理:
去离子水制备的原理
①阳离子交换柱原理即硬水软化原理:阳离子交换树脂中的酸性基团有磺酸基(-S03H)、羧基(一COOH)和苯酚基(-C6H40H)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。
②阴离子交换柱的原理:阴离子交换树脂中的碱性基团有季氨基[-N (CH3)30H]、氨基(-NH2)和亚氨基(=NH)等。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用。
③混合柱:当两者串联使用或混合使用时,产物就只有水。
影响因素:
离子交换树脂的质量:离子交换树脂是有使用寿命限制的,当离子交换达到一定量时就达到饱和,需要进行再生处理,因此质量越好总量越大其使用期限越长。
阴阳离子交换树脂的连接方式:复床式:若干个阳离子交换柱和若干个阴离子交换柱串联而成,阳在前阴在后,其优点是再生方便,缺点是出水质量不高(单级复床 式出水电阻率只有0.5 MΩ•cm,双级复床式出水电阻率为2 MΩ•cm)。 混床式:将阳离子树脂和阴离子树脂以1:2容积比均匀混合装入同一个交换柱内而成,优点是出水纯度高(电阻率≥1OMΩNaN),缺点是再生困难。联合 式:将复床式和混床式串联起来即成,出水质量高(电阻率最高可达18. 3MΩNaN,即超纯水),使用寿命长。
三级纯水的纯度:当三级纯水质量不合格,其中一些非离子杂质通过离子交换柱时就会影响离子交换柱的使用寿命并造成出水水质的降低。有些开放性的纯水系统将生成的三级纯水储存于水箱中以备其它用途使用时储存时间过长或其它原因导致的二次污染也会使水纯度下降
 
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