纯水的制备
纯净水的制备与应用
纯净水的制备与应用一、纯净水的制备方法纯净水制备的主要方法有三种，分别是蒸馏法、离子交换法和反渗透法。
1. 蒸馏法蒸馏法是制备纯净水最常用的方法之一，它的基本原理是将水加热到沸点，使水变成水蒸气，然后将水蒸气冷却凝结，得到纯净水。
这种方法可以去除水中的有机物、无机盐、细菌、病毒等。
但同时也会消耗大量的能源，造成环境污染，制备成本高。
2. 离子交换法离子交换法是利用吸附剂具有选择性吸附离子的性质，吸附水中的杂质。
其基本原理是利用离子交换树脂对水中的银离子、钠离子、钙离子等进行离子交换并吸附去除。
离子交换法制备的纯净水质量较高，但也容易造成污染。
3. 反渗透法反渗透法是一种利用半透膜分离技术制备纯净水的方法。
其基本原理是利用高压泵将水逼过半透膜，只有水分子才能透过半透膜，而杂质则被卡在膜上去除。
反渗透法制备的纯净水质量较高，技术成熟，成本也较低。
二、纯净水的应用纯净水在生活和工业中都有广泛的应用，下面分别从这两个方面介绍纯净水的应用。
1. 生活中的应用生活中，纯净水主要用于饮用、食品加工、婴儿喂养、药品生产以及实验室等方面。
(1) 饮用纯净水的最主要的应用是饮用，这是因为它能够彻底去除水中的杂质和污染物，对人体健康无害，是最为安全的饮用水。
与普通自来水相比，纯净水更符合人们的健康需求。
(2) 食品加工在食品加工厂中，纯净水也有重要的应用。
它能够用于洗菜、烧饭、烤面包、煮茶等多个环节，以保证食品的质量和卫生。
(3) 婴儿喂养婴儿的身体对水质要求极高，因此在喂养婴儿时应该使用最安全的水。
纯净水没有杂质和污染物，对婴儿的成长发育非常有益。
(4) 药品生产在药品生产、制剂中，纯净水的应用也非常广泛。
它可以用于制作药剂、注射剂、口服液等药品，确保药品的质量和卫生。
(5) 实验室在科研领域中，纯净水也是必须的实验试剂之一。
它可以用于实验室中的生化实验、制备生物样品等。
2. 工业中的应用在工业生产中，纯净水的应用也非常广泛，主要用于电子、医药、半导体、化工、纺织等行业。
实验室用纯水的制备原理
实验室用纯水的制备原理
制备纯水的过程称为脱离子化，其原理是通过特殊的物理或化学方法，将水中的杂质离子和分子从水中分离出来，从而得到极其纯净的水。
常用的制备纯水的方法包括：
1. 蒸馏法：将水加热至沸点以上，产生水蒸气，通过冷凝器将水蒸气重新凝结成纯水的方法。
这种方法特别适用于制备超纯水。
2. 反渗透法：通过半透膜将水经过一定压力的作用，将杂质离子和分子挡在半透膜的一侧，而纯水则通过半透膜被收集。
3. 离子交换法：利用强酸型或强碱型交换树脂，对水样进行交换处理，去除质子和其他离子，得到纯净水。
4. 电渗析法：利用电场的作用，将水中的电解质分子和离子带到阳极或阴极上，在阳阴极之间的中间腔内进行离子分离，从而得到纯净水。
以上方法均可得到较高纯度的纯水，但并不能完全去除所有的离子和杂质分子。
因此，在实际应用中，需要根据具体需要选择合适的制备方法。
纯水制备原理
纯水制备原理
纯水制备的原理主要涉及去除水中的杂质和溶解物质，以及保持水的纯净度。
以下是几种常见的纯水制备方法的原理：
1. 蒸馏法：蒸馏法是通过加热水样，使其转化为蒸汽，然后通过冷凝过程将蒸汽冷凝为纯水。
在蒸汽中，大多数溶解物质和杂质无法随蒸汽一起升华，因此被留在原容器中，从而得到纯净的水。
2. 反渗透法：反渗透法是利用半透膜来分离水中的离子、溶解物质和微生物等杂质。
在反渗透过程中，水被迫通过半透膜，而大部分溶解物质和杂质则被滞留在膜的一侧，从而获得纯净水。
3. 离子交换法：离子交换法利用具有离子交换功能的树脂来去除水中的离子，并将其与树脂上的其他离子进行交换，从而净化水质。
通过将水通过离子交换树脂柱或床，溶解在水中的阳离子和阴离子会与树脂上的其他离子发生交换，水质得到净化。
4. 活性炭吸附法：活性炭吸附法是利用活性炭的孔隙结构和表面活性吸附水中的有机物、氯等物质。
活性炭具有大量的孔隙，可以吸附水中的杂质分子到其表面上，从而净化水质。
5. 紫外线消毒法：紫外线消毒法是利用紫外线的辐射杀灭水中的微生物，如细菌、病毒和寄生虫等。
通过将水通过紫外线灯下照射，紫外线会破坏微生物的细胞壁和核酸结构，从而使其失去生物活性。
这些方法可以单独使用或组合使用，根据需要和应用领域的不同，选择合适的制备纯水的方法。
各种方法之间也可以相互配合，以提高纯水制备的效果和水质的纯度。
纯水制备原理
纯水制备原理纯水是指除去其中的杂质和溶解物质，使其达到高纯度的水。
纯水在许多领域都有广泛的应用，如实验室研究、制药、电子器件创造等。
下面将详细介绍纯水制备的原理和常用的几种方法。
一、纯水制备的原理是通过去除水中的杂质和溶解物质，使水的纯度达到一定的标准。
水中的杂质和溶解物质主要包括有机物、无机盐、微生物、重金属离子等。
纯水制备的原理可以分为物理方法和化学方法两种。
1. 物理方法物理方法主要是通过物理性质的差异来实现纯水制备。
常见的物理方法包括蒸馏、离子交换、反渗透等。
- 蒸馏：利用水和杂质的沸点差异，将水加热至沸腾，然后将水蒸汽冷凝成纯净水。
这种方法可以有效去除水中的溶解物质和微生物，但不能去除挥发性有机物。
- 离子交换：利用离子交换树脂对水中的离子进行吸附和释放，从而去除水中的离子杂质。
这种方法可以去除水中的无机盐和重金属离子。
- 反渗透：利用半透膜对水进行过滤，将水中的溶解物质和微生物截留在膜外，只让水份子通过。
这种方法可以去除水中的溶解物质、微生物和大部份离子。
2. 化学方法化学方法主要是通过化学反应来实现纯水制备。
常见的化学方法包括电解法和光解法。
- 电解法：利用电解质溶液的电离性，通过电解过程将水中的溶解物质分解成气体或者沉淀，从而达到纯化的目的。
这种方法可以去除水中的无机盐和重金属离子。
- 光解法：利用特定波长的光照射水中的溶解物质，使其发生光解反应，从而将溶解物质分解成较小的份子或者离子。
这种方法可以去除水中的有机物。
二、纯水制备方法根据纯水制备原理，可以采用多种方法来制备纯水。
下面介绍几种常用的纯水制备方法。
1. 蒸馏法蒸馏法是一种常见的制备纯水的方法。
具体步骤如下：- 将水加热至沸腾，产生蒸汽。
- 将蒸汽冷凝成液态水，即纯净水。
- 将蒸馏水采集起来，即可得到纯水。
2. 离子交换法离子交换法是一种利用离子交换树脂去除水中离子杂质的方法。
具体步骤如下：- 将水通过装有离子交换树脂的柱子或者装置，树脂会吸附水中的离子。
纯水的制备
纯水的制备一、纯水的制备方法自然界中的水都含有杂质，不能直接用于化学实验，一般都需经过纯制。
不同的实验对水的纯度要求不同，一般化学实验使用的纯水常用蒸馏法和离子交换法制取。
1．蒸馏法。
蒸馏法制备的纯水叫蒸馏水。
根据蒸馏的次数分为一次蒸馏水、二次蒸馏水和三次蒸馏水。
二次和三次蒸馏水是纯度较高的高纯水，用于有特殊要求的实验中。
一次蒸馏水中还含有微量杂质，可用来洗涤要求不十分严格的仪器和配制一般的实验用溶液。
蒸馏法制备纯水是根据水与杂质有不同的挥发性，利用蒸馏器进行蒸馏冷凝而得到。
实验室中制备一次蒸馏水时，可使用蒸馏水蒸馏器（图5－12）。
制备二次蒸馏水可使用二次蒸馏水器（图5－13）。
制备高纯水还可使用硬质玻璃蒸馏器、石英蒸馏器、金、银以及聚四氟乙烯蒸馏器。
制备二次蒸馏水可根据实验对水质的要求，加入适当的试剂以抑制某些杂质的挥发，如加入甘露醇能抑制硼的挥发；加入碱性高锰酸钾可破坏有机物并防止二氧化碳蒸出，使水的pH=7；制备无氨水时，可加入浓硫酸（每升水加二毫升浓硫酸）或磷酸。
2．离子交换法。
用离子交换法制备的纯水叫“去离子水”，它是利用离子交换树脂的离子交换作用，将水中除H＋和OH－以外的其它离子除去，或减少到一定程度。
此法不能将水中的有机物除去，离子交换法制备纯水也不同于水的软化。
水的软化主要是降低水的硬度，仅需将水中的Ca2＋、Mg2＋除去，因此水的软化虽然可以使用离子交换树脂，但只能用阳离子交换树脂进行交换；也可以使用盐型（钠型）树脂，但在制备去离子水时则必须使用阳、阴两种离子交换树脂，而且必须要用游离酸（碱）型树脂。
离子交换法制备纯水，是目前较为广泛采用的一种纯水制备方法，其优点是；设备简单，操作方便，成本低，水的纯度高。
（二）离子交换法制备纯水的原理。
含有K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋等阳离子及SO42－、Cl－、HCO3－、HSiO3－等阴离子的原水，当通过阳离子交换树脂层时，水中的阳离子会被脂所吸附，而树脂上可游离交换的H＋则被置换到水中，并和水中的阴离子组成相应的无机酸，其反应可表示为：含有无机酸的水，当再通过阴离子交换树脂层时，水中的阴离子又会被树脂吸附，树脂上可交换的OH－又被置换到水中，并与水中的H＋结合成水，这一反应可用下式表示。
纯水及其制备课件
06
纯水制备的节能与环保
节能技术应用
高效反渗透技术
采用高效率的反渗透膜元件，降低制水能耗，提高产水效率。
回收利用技术
对反渗透浓水进行回收利用，减少废水排放，提高水资源利用率。
智能控制系统
通过智能控制系统，实现自动化控制，降低人工操作成本，提高生 产效率。
环保法规与要求
排放标准
01
纯水制备过程中产生的废水需符合国家或地方规定的排放标准。
生物。
离子交换树脂与床
离子交换树脂是一种能够吸附水中离子的物质。
离子交换树脂通常由高分子聚合物和离子交换剂组成，能够通过离子交换反应去除水中的盐 分、重金属和有机物等杂质。
离子交换树脂与床通常由树脂颗粒、床体和再生剂等组成，通过填充离子交换树脂的床体， 使水通过树脂床进行离子交换反应，从而去除杂质。
再生
离子交换剂达到饱和后需要进行再生处理，恢复 其交换能力。
收集纯净水
收集经过离子交换处理后的纯净水，经过进一步 处理后得到符合要求的纯水。
05
纯水制备的质量控制
水质检测与标准
水质检测
定期对纯水进行水质检测，包括 微生物、化学、物理等方面的指标。
水质标准
根据不同用途，制定相应的水质 标准，确保纯水满足使用要求。
反渗透膜组件通常由膜片、外壳、连接器和密封材料等组成，通过加压 使水通过反渗透膜，去除杂质。
电渗析器
电渗析器是一种利用电场作用去除水中 离子的设备。
电渗析器通常由电极板、离子交换膜和 隔板等组成，通过电场作用使水中的离 子通过离子交换膜迁移到另一侧，从而
去除杂质。
电渗析器适用于去除水中溶解的盐分和 重金属等杂质，但无法去除有机物和微
纯水制备工艺流程
纯水制备工艺流程纯水是指不含任何杂质和有害物质的水，是一种纯净无色、无味无臭的水。
它通常用于实验室、医疗、制药等领域，要求严格的纯净度。
下面将介绍一种常用的纯水制备工艺流程。
首先，纯水制备的第一步是原水处理。
原水可以选择来自自来水管网的自来水或者其他水源如江河湖海等。
原水中含有各种杂质和微生物，需要进行处理以去除这些杂质。
首先，原水需要经过密闭过滤器来去除大颗粒的悬浮物，如泥沙、颗粒等。
然后，通过活性炭过滤器去除有机物、氯等物质。
接着，使用离子交换器去除水中的离子、重金属离子和其他杂质物质。
最后，通过紫外线杀菌器杀灭水中的细菌、病毒等微生物。
在原水处理完成后，接下来是纯水的生产过程。
一般有两种常用的纯水制备方法，即蒸馏法和离子交换法。
蒸馏法是通过加热原水使其蒸发，然后通过冷凝器将水蒸气冷凝成液体。
这种方法可以去除水中所有的溶解性固体、杂质和有机物质，得到非常纯净的水。
但是这种方法消耗能量较多且生产速度较慢。
离子交换法是将原水通过离子交换器，去除水中的离子，如钙、镁、铁等，从而得到纯净水。
离子交换法的优点是生产速度快且耗能较少，但它只能去除水中的离子，无法去除有机物质和微生物。
选择使用蒸馏法还是离子交换法，可以根据实际需求和经济条件来进行选择。
在一些特殊应用领域，可以将两种方法结合使用，以达到更高的纯净度要求。
最后，得到的纯净水需要储存和管理。
一般使用不锈钢或特殊塑料容器来储存纯净水，以避免与其他杂质接触。
在使用纯净水时，需要注意避免污染，如使用干净的容器和设备，避免外部杂质进入。
综上所述，纯水制备的工艺流程包括原水处理、纯水生产以及纯净水的储存和管理。
选择合适的制备方法和储存方式，将有助于得到高纯度的纯净水，并满足特定的使用需求。
制备纯水方案
制备纯水方案引言纯水是指不含杂质和溶解物质的水，通常用于实验室、制药、电子行业以及其他需要高纯度水的领域。
制备纯水的方案通常基于物理和化学方法，本文将介绍一种常用的制备纯水的方法。
材料和设备1.蒸馏水机2.离子交换树脂3.过滤器4.热水消毒器5.毛玻璃容器6.实验室酸碱计7.实验室纯水质量检测设备制备步骤1. 去除大颗粒杂质将自来水或其他含有杂质的水通过过滤器进行初步过滤，去除其中的大颗粒杂质。
这可以通过使用微孔过滤器或纤维过滤器来实现。
过滤后的水应该更为清澈。
2. 进行离子交换将初步过滤后的水通过离子交换树脂柱进行处理。
离子交换树脂是一种具有特殊结构的聚合物，可以吸附水中的离子，从而净化水质。
将水通过离子交换树脂柱时，离子会被树脂吸附，而纯净水则通过。
这一步骤能够有效去除水中的杂质和离子。
3. 进一步净化经过离子交换处理后的水仍然可能含有微量杂质，因此需要进一步净化。
将水放入适当大小的热水消毒器，并进行高温处理。
高温可以杀灭大部分微生物和有机物，确保水质的纯净度。
4. 检测纯水质量使用实验室的酸碱计和纯水质量检测设备对制备后的纯水进行质量检测。
酸碱计可以用来测定纯水的pH值，而纯水质量检测设备可以检测水中微量的离子和有机物残留。
确保纯水符合实验或生产的要求。
结论制备纯水是一个关键的过程，在实验室研究和工业生产中具有重要的应用。
本文介绍了一种常用的制备纯水的方法，通过过滤、离子交换和高温处理，可以获得高纯度的纯水。
制备后的纯水质量可通过酸碱计和纯水质量检测设备进行检测，确保纯水的质量达到要求。
制备纯水方案应根据实际需求进行调整和优化，以获得最佳的纯水质量和效率。
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制作纯水的方法
制作纯水的方法主要有以下几种：
1.蒸馏法：将水加热至沸腾，产生蒸汽，然后将蒸汽冷凝成液体，即可得到纯净的蒸馏水。
这个方法能够去除大部分溶解在水中的杂质。
2.离子交换法：使用离子交换树脂或离子交换膜来去除水中的离子和杂质。
这种方法常用
于工业和实验室中，可以得到高纯度的水。
3.反渗透法：通过高压驱动水通过半透膜，将溶解在水中的固体杂质、溶解有机物和细菌
等截留在膜上，从而得到较为纯净的水。
4.电离子交换法：利用电离子交换树脂吸附水中的离子，再通过洗脱过程将吸附的离子移
除，从而达到净化水的目的。
5.活性炭吸附法：使用活性炭吸附水中的有机物、异味和余氯等化学物质，从而提高水的
纯度和口感。
需要注意的是，以上方法均可用于制备相对较纯的水，但要达到绝对纯净水的级别，还需采用更高级别的处理技术和设备。
在实际应用中，选择适合自己需求的方法，并确保所使用的设备和材料具有合适的质量和认证标准。
纯水制备工艺
纯水制备工艺
纯水的制取工艺：
1.反渗透过滤系统
反渗透是实验室纯水机最常用的过滤方法，它的过滤优点和缺点，我们已经介绍过很多次了，比如在讲时就给大家介绍过。
优点是在一定程度上有效地去除所有类型的污染物（颗粒，胶体和溶解的无机物），日常维护比较少。
而缺点是由于RO膜的紧密孔隙度限制了其流速，因此纯水的制取量相比较其他方法来说比较少，而且制取成本较高。
2.紫外线辐射制取纯水
优点是有效消毒处理，将有机化合物（185nm和254nm）氧化为<5ppb TOC。
缺点是会降低水质的电阻率，不会去除颗粒，胶体或离子。
3.蒸馏制取纯水
蒸馏制取该方法的基础是在蒸汽相中随后冷凝而转移水。
该方法的主要缺点是将水转化为蒸汽所需的电力维护成本非常高。
此外，在蒸汽形成过程中与水分子一起，其他溶质可以根据其挥发性进入蒸汽，最终溶解到制取的纯水中。
4.去离子交换
优点是能够有效去除溶解于水中的有害离子，比如重金属离子，而且制取的超纯水电阻率接近18兆欧。
缺点是无法去除不溶于水的矿物质，而且纯水制取成本较高。
因此多与反渗透配合使用。
纯净水的制备与鉴别
纯净水的制备与鉴别纯净水是指经过处理和净化的水，在其中几乎没有杂质和溶解物质。
它是一种纯净、清澈无色的水，可用于多个领域，如实验室应用、制药、化妆品、电子产业等。
本文将介绍纯净水的制备方法以及如何鉴别纯净水的质量。
一、纯净水的制备方法1. 蒸馏法蒸馏法是一种常见的制备纯净水的方法。
它通过加热水，将水蒸汽分离出来，再将水蒸汽冷凝成液态水。
这个过程可以有效去除水中的溶解固体杂质和大部分溶解气体，得到相对纯净的水。
2. 离子交换法离子交换法利用离子交换树脂材料的特性，去除水中的杂质。
水通过离子交换树脂床层时，离子交换树脂会吸附或释放特定离子，从而净化水质。
这种方法常用于小型实验室中制备纯净水。
3. 反渗透法反渗透法是一种物理方法，通过在高压下将水通过特殊的半透膜过滤，从而除去水中的溶解性固体、有机物质和细菌等。
反渗透法制备的纯净水质量较高，广泛应用于工业和商业领域。
4. 紫外光照射法紫外光照射法利用紫外线辐射杀死水中的微生物，从而净化水质。
这种方法适用于小型家用纯净水设备，可以在制备纯净水的同时杀死细菌和病毒。
二、纯净水的鉴别方法1. 净化效果鉴别首先，可以通过观察水的外观来初步判断纯净水的质量。
纯净水应该是无色、透明的，没有任何悬浮物。
此外，通过比较不同来源的纯净水，可以判断其清洁度和净化效果。
2. pH值测试pH值可用于鉴别纯净水是否为酸性或碱性。
使用pH试纸或pH计测量水的pH值，理想情况下，纯净水的pH值应接近中性，约为7。
3. 电导率测量电导率是测量水中总溶解固体的能力。
借助电导率仪器，可以测量纯净水的电导率值，以判断其中是否存在溶解固体。
纯净水的电导率应该非常低，接近于零。
4. 微生物检测纯净水应该是没有细菌、病毒和其他微生物的。
利用化验室中的微生物检测方法，可以鉴别纯净水中是否存在微生物污染。
这包括培养基培养、荧光染色和聚合酶链式反应(PCR)等技术。
5. 有机物检测纯净水应当不含有机物质，可以通过化学分析来检测纯净水中是否存在有机物。
纯水是怎样产生的制备方法你都了解吗
纯水是怎样产生的？制备方法你都了解吗？在无机和分析化学实验中，根据任务及要求的不同，对水的纯度要求也不同，纯水分为“纯水”和“超纯水”。
我们一般在购买纯水机的过程中，常常会混淆这两个概念，造成用户选型困难，无故增加物资供应成本。
要分清纯水的类别，必须要弄清纯水是怎样产生的，即纯水的制备过程。
纯水的制备常用以下三种方法：1、蒸馏法目前使用的蒸馏器有玻璃、石英和铜等材料制成，蒸馏法只能除去水中非挥发性的物质，并不能除去溶解在水中的气体，而且，根据制备材料不同，所含杂质的种类和数量也不同，比如，用铜蒸馏器，水中会含有少量的铜离子，用玻璃蒸馏器制备，水中会含有少量的钠离子和硅酸根离子。
从经济角度讲，蒸馏制水存在着耗水量大、用电成本高等弊病，如果是偏远地区，运输也会是一个麻烦，尤其是玻璃和石英蒸馏水器。
2、离子交换法用离子交换法制备的纯水称为去离子水，是目前用的比较多的一种方法，一般采用阴、阳离子交换树脂的混合床装置，这种方法的优点是：成本低、树脂可再生后反复使用，制备水量大，去离子能力强，但每种方法都有缺点，反渗透法也不例外，其缺点就是设备与操作比较复杂，而且不能除去有机物等非电解质杂质，并有微量树脂溶在水中。
3、渗析法渗析也叫渗透法，渗透是在外电场的作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液中离子的选择性透过而使杂质离子从水中分离出来，现在用的比较多的是一种反渗透技术，反渗透能除掉90-99%的绝大多数污染物，但除去杂质的效率比较低，单独使用的话，只适用于一些要求不是很高的实验。
通常作为一种预处理手段。
根据以上三种制备方法生产的三种水，我们叫做蒸馏水、去离子水和反渗透水，理解了这三种水的概念，那么再去理解“超纯水”就很简单了。
超纯水所使用的纯化技术和过程简单如下，第一步和第二步，就是渗析和去离子的一个过程，然后是活性炭过滤（用化学吸附去除氯，有机吸附除去可溶性有机物）、微孔过滤（或称亚微米过滤，用一个0.2微米孔径的膜或者中空纤维滤膜，滤除大于0.2微米的污染物。
实验室纯水标准
实验室纯水标准实验室纯水是实验室常用的一种水质，它的纯度对实验结果有着至关重要的影响。
因此，实验室纯水的标准也备受关注。
本文将从实验室纯水的定义、纯水的制备方法、纯水的质量标准以及纯水的应用等方面进行详细介绍。
首先，我们来了解一下实验室纯水的定义。
实验室纯水是指在实验室中用于化学分析、生物实验、制药等用途的水质。
它需要经过严格的处理和净化，以确保水质的纯净度和稳定性。
实验室纯水通常要求不含任何溶质，也不能含有任何微生物和有机物质。
其次，我们来谈谈纯水的制备方法。
常见的纯水制备方法包括反渗透法、电离交换法、蒸馏法等。
其中，反渗透法是目前应用最为广泛的一种制备方法，它能够有效地去除水中的离子、微生物和有机物质，从而得到高纯度的水质。
接下来，我们将重点介绍一下实验室纯水的质量标准。
实验室纯水的质量标准一般包括电导率、溶解固体、微生物菌落总数、有机物质含量等指标。
其中，电导率是衡量水的纯度的重要指标之一，通常要求实验室纯水的电导率低于1.0μs/cm。
此外，溶解固体的含量也是衡量纯水质量的重要指标之一，一般要求实验室纯水的溶解固体含量低于0.1mg/L。
最后，我们来谈谈实验室纯水的应用。
实验室纯水广泛应用于化学分析、生物实验、制药等领域。
在化学分析中，实验室纯水可以用于配制标准溶液、洗涤玻璃仪器等；在生物实验中，实验室纯水可以用于培养基的配制、细胞培养等；在制药领域，实验室纯水则是制药过程中不可或缺的原料之一。
综上所述，实验室纯水是实验室中不可或缺的水质之一，它的质量标准对实验结果有着至关重要的影响。
因此，在实验室中制备和应用纯水时，我们必须严格按照标准要求进行操作，以确保得到高纯度、高质量的实验室纯水，从而保证实验结果的准确性和可靠性。
略述离子交换法制备纯水工艺流程
略述离子交换法制备纯水工艺流程1 引言纯水又称纯净水、去离子水，是不含杂质的H2O，其主要应用在生物、化学化工、冶金、宇航、电力等领域。
加工方法是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加工而成，不含任何添加物，无色透明，可直接饮用。
离子交换法是利用离子交换树脂与水中的离子之间发生交换反应从而达到去除其目的，树脂失效后又可通过再生而还原其功能，具有设备操作简单，出水水质可靠、再生方便等优点，是净水的最佳选择，本文主要介绍离子交换法的制备过程。
2 离子交换法制备纯水的工艺流程3 离子交换法制备纯水的交换机理离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
其反应机理如下：阳离子交换树脂4 树脂用量单柱装入柱高的2/3，按膨胀后的树脂体积计算。
混柱装入柱高的3/5，阳离子树脂与阴离子树脂的体积比为1：2，混柱在柱子中间偏下方有一进酸管，用以阳树脂再生进酸时，阳离子树脂装至加酸管上面一点，再接着装阴离子树脂，装至二倍阳离子体积即可。
混柱是指在一个交换柱内有强酸性阳离子交换树脂，同时也有强碱性阴离子交换树脂，是在混全均匀的情况下将水顺流通过，是数万级复床在工作，所以制得纯水质量很高，是制取高纯水的最佳方法。
5 生产打开淡水箱，将流量调至工作范围内，给离子交换系统供水，先从阳柱上方进水，下方出水，后经阴柱上方进入，下方出水，再经混柱从上方进水，下方出水（混柱偏下的酸进入口阀此时呈关闭状态），刚开始出水不是很好，排放一段时间后取出水口水样用电导测试仪检测，当电导率降至5.0us/cm以下后，缩短取样时间间隔，待电导率<1.0us/cm满足要求后停止排放，进入收集。
当离子交换系统出水电导率>1.0us/cm或不能满足要求时，说明树脂已经失效，需要对树脂进行再生。
6 再生6.1 阳床6.1.1 逆洗：将淡水从交换柱底部进入，废水从顶部排除，将被压紧的树脂松动，洗去树脂碎粒及其他杂质，排除树脂层的汽泡，以利树脂与再生液接触，洗至清澈，时间一般为15～30分钟，洗后从下部放水至液面高出树脂层表面10厘米处。
目前六种常用纯化制备纯水的方法
目前六种常用纯化制备纯水的方法一、离子交换法离子交换法是以圆球形树脂（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遇到的各种阳离子（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遇到的各种阴离子（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。
阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中，分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。
也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起，置于同一个离子交换床中。
不论是那一种形式，当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及（或）氢氧根离子，就必需进行"再生'。
再生的程序恰与纯化的程序相反，利用氢离子及氢氧根离子进行再生，交换附着在离子交换树脂上的杂质。
若将离子交换法与其他纯化水质方法（例如反渗透法、过滤法和活性碳吸附法）组合应用时，则离子交换法在整个纯化系统中，将扮演特别重要的一个部分。
离子交换法能有效的去除离子，却无法有效的去除大部分的有机物或微生物。
而微生物可附着在树脂上，并以树脂作为培育基，使得微生物可快速生长并产生热源。
因此，需协作其他的纯化方法设计使用。
二、活性碳吸附法有机物可能是阳离子、阴离子或非离子性的物质，离子交换树脂可去除原水中一些可溶性的有机酸和有机碱（阴离子和阳离子），但有些非离子性的有机物却会被树脂包覆，这过程称为树脂的"污染堵塞'现象，不但会削减树脂的寿命，而且降低其交换力量。
纯水的制备方法
纯水的制备方法1.蒸馏法,按蒸馏器皿可分为玻璃、石英蒸馏器,金属材质的有铜、不锈钢和白金蒸馏器等.按蒸馏次数可分为一次、二次和多次蒸馏法.此外,为了去掉一些特出的杂质,还需采取一些特殊的措施.例如预先加入一些高锰酸钾可除去易氧化物；加入少许磷酸可除去三价铁；加入少许不挥发酸可制取无氨水等.蒸馏水可以满足普通分析实验室的用水要求.由于很难排除二氧化碳的溶入.所以水的电阻率是很低的,达不到MΩ级.不能满足许多新技术的需要.2.离子交换法,主要有两种制备方式：A.复床式,即按阳床—阴床—阳床—阴床—混合床的方式连接并生产去离子水；早期多采用这种方式,便于树脂再生.B.混床式（2-5级串联不等）,混床去离子的效果好.但再生不方便. 离子交换法可以获得十几MΩ的去离子水.但有机物无法去掉,TOC和COD值往往比原水还高.这是因为树脂不好,或是树脂的预处理不彻底,树脂中所含的低聚物、单体、添加剂等没有除尽,或树脂不稳定,不断地释放出分解产物.这一切都将以TOC或COD指标的形式表现出来.例如,当自来水的COD值为2mg/L时,经过去离子处理得到的去离子水的COD值常在5-10mg/L之间.当然,在使用好树脂时会得到好结果,否则就无法制备超纯水了.3.电渗析法,产生于1950年[4],由于其能耗低,常作为离子交换法的前处理步骤.它在外加直流电场作用下,利用阴阳离子交换膜分别选择性的允许阴阳离子透过,使一部分离子透过离子交换膜迁移到另一部分水中去,从而使一部分水纯化,另一部分水浓缩.这就是电渗析的原理.电渗析是常用的脱盐技术之一.产出水的纯度能满足一写工业用水的需要.例如,用电阻率为 1.6KΩ·cm(25°C)的原水可以获得 1.03M Ω·cm(25°C)的产出水.换言之,原水的总硬度为77mg/L时产出水的总硬度则为∽10mg/L.4.反渗透法,目前它是一种应用最广的脱盐技术.反渗透膜虽在1977年就有了,但其规模化生产和广泛用于脱盐却是近几年的事情.反渗透膜能去除无机盐、有机物（分子量>500）、细菌、热源、病毒、悬浊物（粒径>0.1μm）等.产出水的电阻率能较原水的电阻率升高近10倍.。
纯化水制备的工作原理
纯化水制备的工作原理
纯化水制备的工作原理是利用物理、化学、生物等方法对自来水等水源进行处理，去除水中杂质和有害物质，从而获得纯净的水。
以下是一般的纯化水制备工作原理：
1. 预处理：包括过滤、沉淀、膜分离等方法，去除水中的大颗粒杂质和悬浮物。
2. 活性炭吸附：利用活性炭吸附去除水中的氯、有机化合物和异味。
3. 离子交换：利用离子交换树脂去除水中的离子和金属离子，如铁、锰、镁、钠、钙等。
4. 反渗透：通过高压作用，将水分子从含有杂质的水中分离出来，去除水中的细菌、病毒、有机化合物、重金属等。
5. 紫外线消毒：利用紫外线杀死水中的细菌和病毒。
通过以上处理，纯化水可以达到高纯度、低电导率、低溶解度、无菌、无氧化性等要求，适用于实验室、生产、医疗、电子、半导体等领域。
蒸馏法制备纯水的方法
蒸馏法制备纯水的方法
蒸馏法制备纯水是一种十分简单有效的水处理方法，它主要通过温度升高使水汽化，升到蒸发器顶端，然后通过冷凝管冷凝成水，最后水流入纯水池。
至于操作步骤，可分为以下四步：
1.将水倒入到蒸馏器中，加热蒸发出水。
2.将蒸发后的水汽带入冷凝管，由冷凝管导入收集管，收集管的另一端会有纯水池。
3.将收集管的纯水池会出水放入纯水桶收集，期间可根据需求有效滤除致病性微生物。
4.将制备出来的纯水及时放置室温下，以免发生细菌因缺氧繁殖而污染纯水。
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导致锅炉金属腐蚀
易使蒸汽品质恶化
因而，锅炉的补给水对水质的要求比较严格，同时 对锅炉的补给水水质要在pＨ、胶质硅酸、电导率等处 理达到要求标准。
３.纯水车间进水及出水水质指标
水质指标
进水指标
浊度≤1NTU 硬度≤50ppm 总铁≤0.1ppm
纯水流程及原理介绍
给水第四组
目录 导 视
一.除盐水概况 二.基本工艺流程
三.离子交换树脂介绍 四.故障处理
一.除盐水
• １.除盐水的定义：是指水中盐类（主要是溶
于水的强电解质）除去或降低到一定程度的水。
• ２.不良水质对锅炉的危害： • 3. 除盐水车间的进水和出水要求：
不良水质对锅炉的危害
形成水垢：
• 混合床(以下简称混床)是将阳、阴两种树脂(通常为强型树脂)按一定 比例装入同一个交换器中，在两种树脂混合状态下，同时进行阳、阴 离子交换反应的设备。
• 混床的作用：除了原水水质中含盐量很低(小于200mg/L)及设备出力 非常小的情况，很少用混床单独处理原水，因为这样做不经济(酸、 碱耗高)。当原水含盐量达一定单用混床不能制出合格的除盐水。
•
活性炭的工作方式就是以上面步骤循环操作的。但在各个步骤时间
上有一定的分别。
黑色的活 性炭
进
排反
水
水洗 方
向
采 出水 水 方 向
进水
２.３活性炭床的结构图
4.550
c
b
c
f
f
0.850
c
b
b
c 1.500
0.850
f
阳床
• 采水过程：生水从床底进入里面装载有阳离子交换树脂，流经此设备，通 过阳离子交换树脂时，其所含之阳离子被阳床之强酸性阳离子交换树脂交 换成H+
• Ⅰ采水：生水自活性炭塔槽上方流入，经活性炭过滤装置下方流出，而 得到去除杂质、臭味等水质。
• Ⅱ逆洗：目的为逐出活性炭上方之沉积物。 经一段时间的过滤后，若干 杂质沉积在活性炭上方排出并除去。
• Ⅲ沉整：在逆洗时活性炭会上浮，逆洗完成后将所有阀门关闭使活性炭 因重力而沉下。
• Ⅳ洗净：在逆洗时恐有杂质附在活性炭下面，用正洗来洗净以免在采水 时候污染水质。
离子交换反应是可逆反应，但是这种可逆反应并不是在均相溶液 中进行的，而是在固态的树脂和溶液接触的界面间发生的。
3.1离子交换反应
强型树脂的 交换反应
RSO3H+NaOH=RSO3Na+H2O
弱型树脂的 交换反应
R(SO3Na)2+NaOH=RCOONa+H2O
中性盐 分解反应
中和反应
R-SO3H十NaCl=RSO3Na+HCL
再
带CL- SO42-等阴子进水
生 排
水
强碱性阴离 子交换树脂
R-NOH
基本参数：
阳床的截面积 7M２，上下排 水帽间距3.1M， 树脂层高度约
3M
阴床结构图
+5.780
+4.300 +4.350
300 300 300 500 500 300
+1.600
+1.650
+2.400 +1.900 1.350 +0.800
的树脂重新恢复交换能力，这种处理过程称为树脂的再生过程：
• 原理方程式：R-SO3 Na；Mg; Ca ＋ H+ →R-SO3 H ＋ Na＋ ；Mg２＋; Ca ２＋
阳 床
采水
出水
酸
再 生
再生
液
+
+ +
+
++
+ ++
+ + ++
+ ++ +
+
+
++
+ +
Na+ ,Mg2+ Ca2+等阳离子
排
进水
降低水中 碳酸根,减 少阴床交 换负荷
去除水中CL-
/ SO42-/ CO32-等阴 离子
进一步去除 通过前面阴 阳床中残留 的离子
储存 合格 的除 盐水
三.离子交换树脂介绍
• 离子交换树脂的定义和分类 • 定义: • 用化学合成法将高分子共聚物制成的有机物的有机单体颗粒的离子交
换剂 • 分类:
按功能分: 强酸性强碱树脂 , 弱酸弱碱树脂 ,氧化还原树脂 ,两性树脂 , 螯合树脂 按结构分:凝胶型和大孔型树脂 按聚合物分:苯乙烯, 丙乙烯等 按用途分:工业级,食品级分析级.
+0.225 ±0.000
阴阳浮动床的优点
• :运行流速高 • 出水水质好 • 再生剂比耗小 • 本体设备结构简单，与对流再生离子交换器相比，无需中
间排液装置 • 自用水率低 • 要求进水浊度要小 • 需要增设专用的体外反洗装置，严格控制运行终点 • 运行周期的最后阶段，如中断运行，将造成树脂乱层
树脂受有机物污染的判断
浸泡后食盐水的颜 色
树脂被污染程度
无色 淡黄色 琥珀色 棕色 深棕色或黑色
没有污染 轻度污染 中度污染 严重污染 极严重污染
3.５离子交换树脂的污染与复苏
树脂的 污染
树脂的 复苏
铁
Fe2+被氧 化为Fe3+. Fe（OH）3
铝
铝化合物的 絮凝体覆盖
钙
CaSO4沉 淀覆盖树脂
硅
• 在纯水处理中主要是利用离子交换方式软化处理水以 达到锅炉等设备用水水质要求。我们的处理系统选用4套 250m3/h除盐水处理装置，包括Φ3200mm活性炭过滤器4 台，Φ3000mm阳离子交换器4台，Φ3000mm阴离子交换 器4台及Φ3000mm混床4台，树脂选用DOM AND HAAS AMBERLITE 凝胶型均一树脂。
降低，出水PH降低和电导率增大，出 水中SiO2含量增大，阴床清洗时间长， 清水用水量亦增加。 水中的溶解性有机物主要是依靠范德华 力吸附在阳离子交换树脂上 （处理方法可以采用10%的碱性食盐水泡） 通过观察食盐水颜色的深浅来判断树 脂受到有机物污染的程度。 复苏：用碱性食盐水溶液（10%的NaCl中 加2%的NaOH）处理，难除去时建议 用专门化学药剂。 防止的方法有： （1）采用氯或臭氧氧 （2）采用混凝-沉清过滤 （3）采用活性炭过滤
原水的水质
根据要祛除离子的性质来选用树脂。如：若原水中含有较多的有机物 时，则选用抗氧化性好，且强度亦高的大孔型树脂，若水的碳酸盐硬 度比较大时，则选择弱酸性阳树脂较为经济、合理。
出水的水质
在除盐水处理中，一定选用强型树脂，或者与弱树脂组合使用
水处理设备的类 型
不同类型的设备要求选用不同性能的树脂。如：移动床类选用耐磨、 强度高的树脂，对于混床中两种树脂则选用其湿真密度相差大的树脂
３.４.３离子树脂的预处理
ＮＯ.３
侵泡2~4小时
用水 ＮＯ.４ 2%~4%NaOH
• 阳树脂的预处理
漂洗
ＮＯ.５
＋＋ ＋＋
＋
＋ ＋ ＋
＋＋ ＋
＋ ＋
＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋
＋ ＋＋
＋ ＋＋ ＋
＋＋
＋
＋
＋
阴树脂的预处理 ：
侵泡 18~20
饱和食盐水
5%HCl 侵泡
2~4小时
小时
第一步同阳床
第二步用5%HCl侵泡4~8小时
三、活性炭吸附原理：
a物理吸附：是吸附质与吸附剂之间的分子引力产生的吸附：还包括孔隙大小的过滤 吸附。 b化学吸附：是吸附质与吸附剂之间电子化学键力发生化学作用使得化学性质变化引 起的吸附。 C离子交换吸附：是吸附质的静电引力聚集到吸附剂表面上的带电点上，同时吸附 剂也放出一个等当量离子。
活性炭工作过程可简单的总结为以下过程：
纯水的基本工艺流程图
酸再 生液
酸 再
再生流程
碱 再
生
生系Βιβλιοθήκη 碱再系进水
统
生液
统
氮
气
炭床
阳床
除
捕 捉 器
碳 器 中间水泵
阴床
捕 捉
混床
捕 捉
器
器
桶槽
酸碱
采水流程
酸废液
碱废液
中和
中和 废液 池
供 水
吸附余氯，
过滤除去清 水中的杂质 小颗粒
去除水中
Na+/Mg2+ / Ca2+ 等 阳离子
捕捉 漏掉 的树
脂
酸 废
液
强酸性阳离子 交换树脂 R-SO3H
树脂类型 T42 H型
基本参数：
阳床的截面积 7M２，上下排 水帽间距3.1M， 树脂层高度约
3M
阳床结构图
树脂捕捉器结构图
脱气塔工作原理及过程
•
脱气是使溶存气体放散于空气中，而又气液间物质
移动的操作,离子交换器出水中的碳酸,实际上是以游离 CO2 的形式存在于水中,当阳离子交换器出水通过除碳器 时,水被均匀的淋在除碳器的填料层上(塑料多孔多面球),由 于填料的阻挡作用,从上流下的水流被分散成许多小股水 或水滴,大量的空气从除碳器底部吹入,根据亨利定律,气体 在液体中的溶解度与其在液体表面的分压成正比,当水与 空气接触时,水中的 CO2 便被析出并被空气流带走排入大
复分解反应
非中性盐的 分解反应
强酸或强碱 的中和反应
复分解反应
R(NCl)2+CaCl2=R(COO)2Ca+2NaCl
3.４树脂的使用
• 3.４.1离子交换树脂的选用