纯水的制备.
纯化水的制备流程
![纯化水的制备流程](https://img.taocdn.com/s3/m/df809d8968dc5022aaea998fcc22bcd126ff42e2.png)
纯化水的制备流程首先,净化原水。
原水可以是自来水、井水或其他水源,但需要去除其中的杂质和污染物。
常用的净化方法包括沉淀、澄清、脱色等。
例如,可以用沉淀剂如铝酸盐或高岭土处理水中的悬浮固体颗粒,然后再利用含氯消毒剂消除水中的有机物污染。
接下来是过滤。
通过过滤可以去除水中的悬浮颗粒和固体杂质,如沙子、泥土、植物残渣等。
常用的过滤器有石英砂过滤器、活性炭过滤器等。
通过多层媒体的过滤,可以有效地去除水中的杂质。
然后是离子交换。
离子交换是用来去除水中的硬度离子,如钙、镁等。
硬度离子会影响水的质量和使用寿命,因此需要通过离子交换剂如强酸性和强碱性树脂来去除。
紧接着是去除气体和微生物。
通过通入空气或置于搅拌器中,可以去除水中的气体,如二氧化碳、氧气等。
消除微生物可以通过紫外线照射或过滤来实现。
紫外线可以杀死水中的细菌和病毒,而过滤则可以去除水中的微生物。
完成上述步骤后,还需要对水进行消毒。
消毒是为了保证水的卫生安全,防止细菌和病毒的传播。
常用的消毒剂有氯、臭氧等。
在消毒过程中,要监控消毒剂的浓度和接触时间,确保水质的安全。
最后是测定水质。
对制得的纯化水进行水质分析,包括pH值、溶解氧、电导率、硬度等参数的测定。
通过水质分析,可以判断水的纯净程度是否满足要求。
总体而言,纯化水的制备流程是净化原水、过滤、离子交换、去除气体和微生物、消毒、测定水质。
这些步骤可以根据实际需求进行调整和优化,以制备所需纯度的水。
制备纯化水是一项复杂而重要的工作,它广泛应用于实验室、医疗、制药、电子等领域。
纯水制备方案
![纯水制备方案](https://img.taocdn.com/s3/m/9e72c22c9a6648d7c1c708a1284ac850ad0204bb.png)
纯水制备方案引言纯水是一种去除了大部分杂质和离子的水。
它在实验室、医药、电子、化妆品等领域被广泛应用。
本文主要介绍一种简单但有效的纯水制备方案。
所需材料1.水源:市政自来水或蒸馏水2.滤芯:活性炭滤芯、颗粒滤芯、反渗透膜滤芯3.水质测试工具:pH计、电导度计制备步骤1.准备工作–选择合适的纯水制备设备,如纯水机或净水器;–检查滤芯的状况,确保其完好无损;–根据制备设备的说明书,连接水源和电源。
2.初步过滤–将水源(市政自来水或蒸馏水)注入制备设备的进水口;–使用活性炭滤芯和颗粒滤芯对水进行初步过滤,去除大部分悬浮固体和有机物质;–根据设备说明,选择合适的滤芯更换周期,确保始终保持良好的过滤效果。
3.进一步过滤–经过初步过滤的水进入反渗透膜滤芯,通过高压作用下,将水中的溶解质和微量杂质分离,得到相对纯净的纯水;–注意保持反渗透膜滤芯的清洁和正常工作状态,定期进行清洗和更换。
4.水质测试–使用pH计测量纯水的pH值,一般应在6.5-7.5之间;–使用电导度计测量纯水的电导率,一般应低于10 μS/cm。
5.纯水储存和使用–将制备好的纯水储存在干净的容器中,避免二次污染;–使用纯水时,注意使用干净的容器和工具,防止杂质污染。
注意事项1.定期更换滤芯,避免滤芯过期导致过滤效果下降;2.阅读制备设备的说明书,按照要求正确操作;3.注意水质测试工具的校准和维护,确保准确可靠的测试结果;4.清洗和消毒制备设备及储存容器,保证纯水的卫生安全。
结论通过选择合适的纯水制备设备,采用活性炭滤芯、颗粒滤芯和反渗透膜滤芯的过滤方法,可以制备出相对纯净的纯水。
在制备过程中,要注意滤芯更换、设备操作和卫生安全等方面的细节,以确保得到高质量的纯水。
以上是一种简单但有效的纯水制备方案,供参考。
具体的制备步骤和设备选择应根据实际情况和需求进行。
实验室用纯水的制备原理
![实验室用纯水的制备原理](https://img.taocdn.com/s3/m/0052ae04366baf1ffc4ffe4733687e21af45ff8a.png)
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。
制备纯化水的工艺流程
![制备纯化水的工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/64e7675a0a4e767f5acfa1c7aa00b52acfc79ca6.png)
制备纯化水的工艺流程纯化水是一种去除了杂质和离子的纯净水,它在实验室、医疗和工业领域都有着重要的应用。
制备纯化水需要经过一系列的工艺流程,以确保最终获得高纯度的水。
本文将介绍制备纯化水的工艺流程,包括反渗透、离子交换、蒸馏等步骤。
首先,反渗透是制备纯化水的重要工艺流程之一。
反渗透是利用半透膜将水中的溶质和杂质分离的过程。
在反渗透装置中,水通过高压泵被迫通过半透膜,而溶质和杂质则被留在半透膜的另一侧。
通过反渗透工艺,可以有效去除水中的大部分离子和有机物质,使水的纯度得到提高。
其次,离子交换是另一个重要的纯化水工艺流程。
离子交换是利用离子交换树脂去除水中的离子的过程。
在离子交换装置中,水通过离子交换树脂床层,树脂上的功能基团与水中的离子发生置换反应,从而将水中的离子去除。
离子交换工艺可以有效去除水中的硬度离子、重金属离子等,提高水的纯度。
另外,蒸馏也是制备纯化水的一种常用工艺流程。
蒸馏是利用水的沸点和汽液平衡原理,将水中的溶质和杂质与水分离的过程。
在蒸馏装置中,水被加热至沸点,产生蒸汽,然后通过冷凝器冷凝成纯净水。
蒸馏工艺可以有效去除水中的大部分有机物质、细菌和病毒等,得到高纯度的水。
除了以上几种工艺流程,还可以采用超滤、电去离子等工艺来制备纯化水。
超滤是利用超滤膜将水中的大分子溶质和杂质截留的过程,电去离子是利用电化学原理去除水中的离子的过程。
这些工艺流程可以根据具体的水质要求和工艺条件进行选择和组合,以获得所需的纯化水。
在纯化水工艺流程中,需要注意对水质的监测和控制,以确保工艺流程的稳定和水质的一致性。
此外,还需要对废水进行处理,以减少对环境的影响。
通过科学合理的工艺流程和严格的操作管理,可以获得高纯度的纯化水,满足不同领域的需求。
总之,制备纯化水的工艺流程包括反渗透、离子交换、蒸馏等步骤,通过这些工艺流程可以去除水中的溶质和杂质,获得高纯度的水。
在实际应用中,可以根据具体需求选择合适的工艺流程和设备,以满足不同领域的纯化水需求。
纯水制备原理
![纯水制备原理](https://img.taocdn.com/s3/m/7082c0bcf71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a27de.png)
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。
纯化水制备流程
![纯化水制备流程](https://img.taocdn.com/s3/m/9c545717657d27284b73f242336c1eb91b37334d.png)
纯化水制备流程概述纯化水是指经过一系列处理步骤后,去除了杂质、离子、有机物质等不纯物质的水。
它广泛应用于实验室研究、制药、半导体制造、化工等领域。
本文将详细介绍纯化水的制备流程,包括原水处理、预处理、离子交换、膜分离和消毒等步骤。
原水处理原水通常来自自来水管道或地下水源,其含有各种杂质和离子,需要进行预处理才能得到纯净的水。
原水处理步骤如下:1. 沉淀原水中的可悬浮颗粒物会通过沉淀的方式被去除。
这通常通过添加絮凝剂,如铝酸盐或聚合物,来促使悬浮物聚集成较大的颗粒。
随后,使用沉淀池或沉淀罐使颗粒物沉积,从而使水中悬浮物浓度降低。
2. 过滤经过沉淀后的水仍然可能含有微小的颗粒和悬浮物。
过滤可以进一步去除这些杂质。
常用的过滤介质包括石英砂、活性炭和滤纸等。
不同的过滤介质可以根据需求来选择,以达到去除特定颗粒和杂质的目的。
3. 活性炭吸附活性炭是一种强大的吸附剂,可以去除有机物质、异味和色素等。
将过滤后的水通过活性炭床,活性炭的大表面积能够吸附水中的有机化合物和氯等物质,从而提高水的纯度和质量。
预处理预处理旨在去除水中的硬度、金属离子和溶解性盐,以减少对后续纯化步骤的影响。
常见的预处理方法有:1. 过氧化氢处理过氧化氢可以氧化有机物和金属离子,从而使其变为可沉淀或可过滤的物质。
这种处理方法通常用于去除水中的有机物质和重金属。
2. pH调节水的pH值对后续的纯化步骤有较大影响。
通常使用酸或碱调节水的pH值,将其调节至适宜的范围。
这有助于减少溶解性盐的沉淀和防止膜污染。
3. 硬度调节硬度是指水中的钙、镁等金属离子含量。
高硬度的水对纯化过程会产生不利影响。
通过添加螯合剂或离子交换树脂等方法,可以降低水中的硬度,减少对后续纯化步骤的干扰。
离子交换离子交换是一种常用的纯化水方法,通过离子交换树脂去除水中的离子。
离子交换步骤如下:1. 离子交换树脂选择根据水中离子的种类和浓度,选择合适的离子交换树脂。
阴离子交换树脂适用于去除阴离子离子,阳离子交换树脂适用于去除阳离子离子。
纯水的制备
![纯水的制备](https://img.taocdn.com/s3/m/b84cac08767f5acfa1c7cda4.png)
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。
制作纯水的方法
![制作纯水的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/0c4d3e56a55177232f60ddccda38376baf1fe0f4.png)
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。
纯化水制备的方案及流程
![纯化水制备的方案及流程](https://img.taocdn.com/s3/m/d10054473968011ca30091a3.png)
纯化水制备的方案及流程纯化水制备从上世纪80年代下半期开始使用反渗透(RO)法以来,经过二十多年的演变和发展,在制药生产企业和纯化水设备制造企业技术人员的努力下吸取国外先进的制水工艺,从单件、单台设备的制造、组装发展到目前使用的一套完整的纯化水制备流程,其可由五个部分组成:预处理(也称前处理装置)、初级除盐装置、深度除盐装置、后处理装置、纯化水输送分配系统。
1常见的纯化水制备流程1.1预处理装置作为原水的城市自来水虽然已经达到饮用水标准,但仍残留少量的悬浮颗粒,有机物和残余氯、钙、镁离子,为了把这些杂质除去需要对原水进行预处理。
在这一组功装置里常规的配置,由原水泵、精砂过滤器、活性炭过滤器和软化器组成。
1.1.1 原水泵把原水输送到预处理系统中是预处理装置流体移动的动力源。
1.1.2 精砂过滤器过滤介质为颗粒直径不等的石英砂,装填一定厚度依靠过滤方式除去水中的悬浮状态的颗粒物质,当滤材孔径被堵塞后,可用反冲办法进行清洗再生。
1.1.3 活性炭过滤器其是一组由多孔状的颗粒活性炭为滤材装填而成的过滤器,起吸附作用,能除去原水中的有机物、残氯等。
活性炭吸附容量大,比表面积高,可达500~2000m2/g,可把水中的有机物、游离的余氯、气味、色泽都可以除去。
1.1.4 软化装置常用的为钠离子软化器,原水中的硬度主要是由Ca++、Mg++组成。
软化器中的阳离子交换剂中的钠离子与水中的Ca++、Mg++进行交换取代使水质软化。
其交换原理如下:2RNa++Ca ++→R2Ca+2Na+2RNa++Mg++→R2Mg +2Na+当软化器中阳树脂的Na+完全被取代就会失去交换能力,在树脂失效后应对其再生处理,以便恢复交换能力,再生剂可以选用NaCl(氯化钠),其来源广泛,方便使用,价格便宜,效果良好。
再生原理如下:R2Ca+2Nacl→2RNa+CaCl2R2Mg+2Nacl→2RNa+MgCl2原水中的Ca++、Mg++离子容易形成水垢,使反渗透膜元件堵塞,影响水的通量。
纯水制备原理
![纯水制备原理](https://img.taocdn.com/s3/m/7c881a9664ce0508763231126edb6f1afe007143.png)
一、反渗透原理当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透,此种压力差即为渗透压;若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透;过程:水分自然渗透过程的反向过程物质:反渗透膜起源于最早使用于美国太空人将尿液回收为纯水使用;医学界还以的技术用来洗肾血液透析;反渗透膜可以将重金属、农药、细菌、病毒、杂质等彻底分离;整个工作原理均采用物理法,不添加任何杀菌剂和化学物质,所以不会发生化学变相;并且并不分离溶解氧,所以通过此法生产得出的纯水是活水,喝起来清甜可口;反渗透,英文为ReverseOsmosis,它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程;早在1950年美国科学家有一回无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后吐出一小口的海水;他由此而产生疑问:陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水,那为什么海鸥就可以饮用海水呢这位科学家把海鸥带回了实验室,经过解剖发现在海鸥嗉囊位置有一层薄膜,该薄膜构造非常精密;海鸥正是利用了这薄膜把海水过滤为可饮用的淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外;这就是以后法ReverseOsmosis简称R.O的基本理论架构;工作原理对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜;当把相同体积的稀溶液例如淡水和浓溶液例如盐水分别置于半透膜的两侧时,稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动,这一现象称为渗透;当渗透达到平衡时,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一个压差,此压差即为渗透压;渗透压的大小取决于溶液的固有性质,即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关;若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时,溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反,开始从浓溶液向稀溶液一侧流动,这一过程称为反渗透;反渗透是渗透的一种反向迁移运动,是一种在压力驱动下,借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法,它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩,其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中,用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除,以获得高质量的纯净水;技术基础渗透膜早已存在于自然界中,但直到1748年,Nollet发现水能自然的扩散到装有酒精溶液的猪膀胱内,人类才发现了渗透现象;自然的渗透过程中,溶剂通过渗透膜从低浓度向高浓度部分扩散;而反渗透是指在外界压力作用下,浓溶液中的溶剂透过膜向稀溶液中扩散,具有这种功能的半透膜称为反渗透膜,也称ROReverseOsmoses膜;世界上从反渗透过程的传质机理及模型来说,主要有三种学说:1、溶解-扩散模型Lonsdale等人提出解释反渗透现象的溶解-扩散模型;他将反渗透的活性表面看作为致密无孔的膜,并假设和溶剂都能溶于的非内,各自在浓度或压力造成的化学势推动下扩散通过膜;溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小;其具体过程分为:第一步,溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解;第二步,溶质和溶剂之间没有相互作用,他们在各自化学位差的推动下以分子扩散方式通过反渗透膜的活性层;第三步,溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸;在以上溶质和溶剂透过膜的过程中,一般假设第一步、第三步进行的很快,此时透过速率取决于第二步,即溶质和溶剂在化学位差的推动下以分子扩散方式通过膜;由于膜的选择性,使气体混合物或液体混合物得以分离;而物质的渗透能力,不仅取决于,并且决定于其在膜中的溶解度;溶剂和溶质在膜中的扩散服从Fick定律,这种模型认为溶剂和溶质都可能溶于膜表面,因此物质的渗透能力不仅取决于扩散系数,而且取决于其在膜中的溶解度,溶质的扩散系数比水分子的扩散系数要小得多,因而透过膜的水分子数量就比通过扩散而透过去的溶质数量更多;2、优先吸附-毛细孔流理论当液体中溶有不同种类物质时,其表面张力将发生不同的变化;例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有机物质,可使其表面张力减小,但溶入某些无机盐类,反而使其表面张力稍有增加,这是因为的分散是不均匀的,即溶质在溶液中的浓度和溶液内部浓度不同,这就是溶液的表面吸附现象;当与高分子接触时,若膜的使膜对溶质,对水是优先的正吸附,则在膜与溶液界面上将形成一层吸附的一定厚度的纯水层;它在外压作用下,将通过膜表面的毛细孔,从而可获取纯水;3、氢键理论在醋酸纤维素中,由于氢键和范德华力的作用,膜中存在晶相区域和非晶相区域两部分;大分子之间存在牢固结合并平行排列的为晶相区域,而大分子之间完全无序的为非晶相区域,水和溶质不能进入晶相区域;在接近醋酸纤维素分子的地方,水与醋酸纤维素羰基上的氧原子会形成氢键并构成所谓的;当醋酸纤维素吸附了第一层水分子后,会引起水分子熵值的极大下降,形成类似于冰的结构;在非晶相区域较大的孔空间里,结合水的占有率很低,在孔的中央存在普通结构的水,不能与膜形成氢键的离子或分子则进入结合水,并以有序扩散方式迁移,通过不断的改变和醋酸纤维素形成氢键的位置来通过膜;在压力作用下,溶液中的水分子和醋酸纤维素的活化点--羰基上的氧原子形成氢键,而原来水分子形成的氢键被断开,水分子解离出来并随之移到下一个活化点并形成新的氢键,于是通过一连串的氢键形成与断开,使水分子离开膜表面的致密活性层而进入膜的多孔层;由于多孔层含有大量的,水分子能够畅通流出膜外;主要指标1、脱盐率和透盐率脱盐率--通过反渗透膜从系统进水中去除可溶性杂质浓度的百分比;透盐率--进水中可溶性杂质透过膜的百分比;脱盐率=1–产水含盐量/进水含盐量×100%透盐率=100%–脱盐率膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定,脱盐率的高低取决于膜元件表面超薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低;反渗透对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低,但也超过了98%;对分子量大于100的有机物脱除率也可过到98%,但对分子量小于100的有机物脱除率较低;2、产水量水通量产水量水通量--指反渗透系统的产能,即单位时间内透过膜水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示;渗透流率--渗透流率也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标;指单位膜面积上透过液的流率,通常用加仑每平方英尺每天GFD表示;过高的渗透流率将导致垂直于膜表面的水流速加快,加剧膜污染;3、回收率回收率--指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比;膜系统的回收率在设计时就已经确定,是基于预设的进水水质而定的;回收率=产水流量/进水流量×100%影响因素1、进水压力对反渗透膜的影响进水压力本身并不会影响盐透过量,但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高,使得产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率;当进水压力超过一定值时,由于过高的回收率,加大了浓差极化,又会导致盐透过量增加,抵消了增加的产水量,使得脱盐率不再增加;2、进水温度对反渗透膜的影响反渗透膜产水电导对进水水温的变化十分敏感,随着水温的增加水对通量也线性的增加,进水水温每升高1℃,产水量就提升2.5%-3.0%;以25℃为标准;3、进水PH值对反渗透膜的影响进水PH值对产水量几乎没有影响,面对脱盐率有较大影响;PH值在7.5-8.5之间,脱盐率达到最高;4、进水盐浓度对反渗透膜的影响渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数,进水含盐量越高,浓度差也越大,透盐率上升,从而导致脱盐率下降;应用范围单级反渗透适合电导率小于500μS/cm的水质出水电导率1-10μS/cm工艺流程:通过原水箱收集原水,采用了增压泵进行水压辅助,原水通过增压水泵输送到石英砂过滤器、活性碳过滤器和阳离子软化器进行初步的水处理,经过预处理的水在经过精密过滤器又称保安过滤器后进入反渗透主机,进行反渗透处理,反渗透主机是主要的纯净水处理系统,处理完成的水通过水汽混合器进行输送,纯净水处理完成后,通过专业的灌装设备进行灌装,称为大桶纯净水或者小瓶纯净水;二级反渗透一级反渗透:就是原水→原水加压泵→→→→精密过滤器→一级反渗透机→中间水箱→中间水泵→→纯化水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→→用水点;;;就是第一级反渗透的透过水经调整PH值后,再由第二级高压泵送进第二级处理,从而获得透过水的过程;一级反渗透的系统脱盐率≥99.5%;这样就能使含盐量在1000ppm以下的原水,不经过离子交换直接处理到符合瓶装饮用纯净水标准中的理化指标;说简单了,一级就是经过一次膜处理,出来的是纯水;双级就是经过两次膜处理,出来的是超纯水反渗透膜方法/步骤.1.用泵将干净、无游离氯的反渗透产品水从清洗箱或相应水源打入压力容器中并排放几分钟;2.用干净的产品水在清洗箱中配制清洗液;3.将清洗液在压力容器中循环1小时或预先设定的时间;4.清洗完成以后,排净清洗箱并进行冲洗,然后向清洗箱中充满干净的产品水以备下一步冲洗;5.用泵将干净、无游离氯的产品水从清洗箱或相应水源打入压力容器中并排放几分钟;6.在冲洗反渗透系统后,在产品水排放阀打开状态下运行反渗透系统,直到产品水清洁、无泡沫或无清洗剂通常15~30分钟;二、电渗析法EDR电渗析,是一种以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作;对象:溶质粒子利用材质:半透膜的选择透过性简介电渗析过程是电化学过程和渗析扩散过程的结合;在外加直流电场的驱动下,利用离子交换膜的选择透过性即阳离子可以透过阳离子交换膜,阴离子可以透过阴离子交换膜,阴、阳离子分别向阳极和阴极移动;离子迁移过程中,若膜的固定电荷与离子的电荷相反,则离子可以通过;如果它们的电荷相同,则离子被排斥,从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的;电渗析与近年引进的另一种反渗透相比,它的价格便宜,但率低;当前国产质量亦很稳定,运行管理也很方便;原理电渗析使用的半渗透膜其实是一种离子交换膜;这种离子交换膜按离子的电荷性质可分为阳离子交换膜阳膜和阴离子交换膜阴膜两种;在电解质水溶液中,阳膜允许阳离子透过而排斥阻挡阴离子,阴膜允许阴离子透过而排斥阻挡阳离子,这就是离子交换膜的选择透过性;在电渗析过程中,离子交换膜不像离子交换树脂那样与水溶液中的某种离子发生交换,而只是对不同电性的离子起到选择性透过作用,即离子交换膜不需再生;电渗析工艺的电极和膜组成的隔室称为极室,其中发生的电化学反应与普通的电极反应相同;阳极室内发生氧化反应,阳极水呈酸性,阳极本身容易被腐蚀;阴极室内发生还原反应,阴极水呈碱性,阴极上容易结垢;实际应用电渗析是膜分离过程中较为成熟的一项技术,已广泛地应用于苦咸水脱盐,是世界上某些地区生产淡水的主要方法;由于新开发的荷电膜具有更高的选择性、更低的膜电阻、更好的热稳定性相化学稳定性以及更高的机械强度、使电渗析过程不仅限于应用在脱盐方面,而且在食品、医药及化学工业中,电渗析过程还有许多其他的工业应用,如工业废水的处理,主要包括从酸液清洗金属表面所形成的废液中回收酸和金属;从电镀废水中回收重金属离子;从合成纤维废水中回收硫酸盐;从纸浆废液中回收亚硫酸盐等;用于食品工业中,如牛奶脱盐制婴儿奶粉;用于化学工业分离离子性物质与非离子性物质;在临床治疗中电渗析可作为人工肾使用等;自动控制频繁倒极电渗析EDR,运行管理更加方便;原水利用率可达80%,一般原水回收率在45-70%之间;电渗析主要用于水的初级,在45-90%之间;它广泛被用于海水与苦咸水淡化;制备纯水时的初级以及锅炉、动力设备给水的脱盐软化等;实质上,电渗析可以说是一种除盐技术,因为各种不同的水包括天然水、自来水、中都有一定量的盐分,而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动;如果在一个中插入阴、阳离子交换膜各一个,由于离子交换膜具有,即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,阴离子交换膜只允许阴离子以通过,这样在两个膜的中间隔室中,盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低,而靠近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室,最后在中间的淡化室内达到的目的;实际应用中,一台并非由一对阴、阳离子交换膜所组成因为这样做效率很低,而是采用一百对,甚至几百对交换膜,因而大大提高效率;应用范围目前应用范围广泛,它在水的淡化除盐、海水浓缩制盐精制乳制品,果汁脱酸精和提纯,制取化工产品等方面,还可以用于食品,轻工等行业制取纯水、电子、医药等工业制取高纯水的前处理;锅炉给水的初级软化,将苦咸水淡化为饮用水;适用于电子、医药、、火力发电、食品、啤酒、饮料、印染及涂装等行业的给水处理;也可用于物料的浓缩、提纯、分离等物理化学过程;电渗析还可以用于废水、废液的处理与贵重金属的回收,如从电镀废液中回收镍基本性能1操作压力0.5─3.0kg/cm2左右2操作电压、电流100─250V,1─3A3本体耗电量每吨淡水约0.2─2.0度方法特点①可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用;②可以用于蔗糖等非电解质的提纯,以除去其中的电解质;③在原理上,是一个带有隔膜的,可以利用上的氧化还原效率高;四、在电渗析过程中,也进行以下次要过程①同名的迁移,的往往不可能是百分之百的,因此总会有少量的相反离子透过交换膜;②的浓差扩散,由于浓缩室和淡化室中的溶液中存在着浓度差,总会有少量的离子由浓缩室向淡化室扩散迁移,从而降低了渗析效率;③水的渗透,尽管交换膜是不允许溶剂分子透过的,但是由于淡化室与浓缩室之间存在浓度差,就会使部分溶剂分子水向浓缩室渗透;④水的电渗析,由于离子的水合作用和形成,在直流电场作用下,水分子也可从淡化室向浓缩室迁移;⑤水的极化电离,有时由于工作条件不良,会强迫水电离为氢离子和氢氧根离子,它们可透过交换膜进入浓缩室;⑥水的压渗,由于浓缩室和淡化室之间存在流体压力的差别,迫使水分子由压力大的一侧向压力小的一侧渗透;显然,这些次要过程对电渗析是不利因素,但是它们都可以通过改变操作条件予以避免或控制;在外加直流电场作用下,利用离子交换膜的透过性即阳膜只允许阳离子透过,阴膜只允许阴离子透过,使水中的阴、阳离子作定向迁移,从而达到水中的离子与水分离的一种物理化学过程;原理是:在阴极与阳极之间,放置着若干交替排列的阳膜与阴膜,让水通过两膜及两膜与两极之间所形成的隔室,在两端电极接通直通电源后,水中阴、阳离子分别向阳极、阴极方向迁移,由于阳膜、阴膜的选择透过性,就形成了交替排列的离子浓度减少的淡室和离子浓度增加的浓室;与此同时,在两电极上也发生着氧化还原反应,即电极反应,其结果是使阴极室因溶液呈碱性而结垢,阳极室因溶液呈酸性而腐蚀;因此,在过程中,电能的消耗主要用来克服电流通过溶液、膜时所受到的阻力及电极反应;1.1电渗析器的构造电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成;1膜块:是由相当数量膜对组装而成;膜对:是由一张阳离子交换膜,一张隔板甲或乙;一张阴膜,一张隔板乙或甲组成;离子交换膜:是电渗析器关键部件,其性能影响电渗析器的离子迁移效率、能耗、抗污染能力和使用期限等;其中膜的分类:按膜结构分为:异相膜、均相膜和半均相膜;按膜上活性基团不同分为:阳膜、阴膜和特种膜;按膜材料不同分为:有机膜和无机膜;隔板:分浓、淡水隔板,交替放阴阳膜之间,使阴膜和阳膜之间保持一定间隔,隔板平面水流,垂直隔板平面电流;隔板厚离0.9毫米;2极区包括电极、极框和导水板;电极:为连接电源所用;极框:放置电极和膜之间,膜帖到电极上去,起支撑作用;3压紧装置:是用来压紧电渗析器,使膜堆、电极等部件形成一个整体,不致漏水;1.2、组装方式电渗析器组装是用“级”和“段”来表示,一对电极之间膜堆称为“一级”;水流同向每一个膜称为“一段”;增加段数就等于增加脱盐流程,也就是提高脱盐效率,增加膜对数,可提高水处理量;电渗析器组装方式可淡水产量和出水水质不同要求而调整,一般有以下几种组装形式:一级一段;一级多段;多段一段;多级多段;2应用案例2.1电渗析在反渗透浓水回用中的应用随着膜技术的快速发展,反渗透得到越来越广泛的应用,但是反渗透制纯水生产过程中会产生大量的浓水,如果浓水得不到妥善处理而直接排放,必然会造成资源浪费及环境污染;我公司采用电渗析工艺对反渗透浓水进行回收再利用,取得了良好的经济效益和社会效益;本系统工艺主要采用原反渗透浓水进入倒极电驱动膜分离器系统+二级反渗透+EDI系统;回用水降到电导率1000μS/cm后,进入反渗透系统,达到电导率5μS/cm以内,反渗透产出淡水进入EDI系统,反渗透产出浓水进入倒极电渗析系统;电渗析产出的浓水进入浓缩水箱;EDI产出浓水进入二级反渗透系统,EDI产出淡水达到15MΩ,进入产水罐;采用本工艺,既为企业解决了电厂锅炉补给用水,又可使企业废水达到;2.2电渗析技术在高盐高COD污水中的应用在医药中间体及化工厂生产过程中产出大量含有机物的高盐污水,该污水由于含盐量太高,很难进行生化处理达到排放或回用标准;使用电渗析可以使盐分下降至可生化标准,淡水进入生化;电渗析产出的含盐污水经过电渗析浓缩至12%-15%以上,进入蒸发或MVR系统,最终达到零排放的目的,既为企业解决了排放难题,又可以使水资源得到回收利用,节约了资源,提高了企业的经济效益;三、离子交换树脂系统系统是通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换的一种传统水处理工艺,阴、阳离子交换树脂单独或按不同比例进行搭配可组成离子交换阳床系统,离子交换系统及离子交换系统,而混床系统又通常是用在等水处理工艺之后用来制取,的终端工艺,它是用来制备超纯水、高纯水不可替代的手段之一;其出水电导率可低于0.2μS/cm以下,出水达到5MΩ.cm以上,根据不同的水质及使用要求,出水电阻率可控制在5~18MΩ.cm之间;被广泛应用在电子、离子交换树脂系统、锅炉补给水水等工及医药用超纯业超纯水、高纯水的制备上;系统:离子交换原理:工作原理采用方法,可以把水中呈离子态的阳离子、去除,以氯化钠NaCl代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:1、阳离子交换树脂:R-H+Na=R-Na+H2、:R-OH+Cl=R-Cl+OH阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:RH+ROH+NaCl--RNa+RCl+H2O由此可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H和OH所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用;主要工艺去离子水的工艺大致可分为四种:第一种:采用阳取得的,一般通过之后,出水可降到10us/cm以下,再经过就可以达到0.2μs/cm以下了;但是这种方法做出来的水成本较高,而且颗粒杂质太多,达不到理想的要求;第二种:预处理即砂碳过滤器+++混床工艺这种方法是目前采用最多的,因为反渗透投资成本也不算高,可以去除90%以上的水中离子,剩下的离子再通过混床交换除去,这样可使出水电导率:0.2左右;这样是目前最流行的方法;第三种:采用两级反渗透方式其流程如下:自来水→→→器→中间水箱→→→一级→PH调节→→表面带→纯水箱→纯水泵→→用水点第四种:前处理与第二种方法一样使用反渗透,只是后面使用的采用EDI连续除盐膜块代替,这样就不用酸碱再生树脂,而是用电再生;这就彻底使整个过程无污染了,经过处理后的水质可达到:15M以上;但这这种方法的前期投资比较多,运行成本低;根据各公司的情况做适当的投资;最好不过了;其流程如下原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→软化水器→中间水箱→低压泵→PH值调节系统→高效→→高效→中间水箱→EDI水泵→→→用水点系统的预处理先用清水对树脂进行冲洗,然后用4~5%的HCl和NaOH在交换柱中依次交替浸泡2~4小时,在酸碱之间用大量清水淋洗至出水接近中性,如此重复2~3次,每次酸碱用量为树脂体积的2倍;最后一次处理应用4~5%的HCl溶液进行,放尽酸液,用清水淋洗至中性即可待用;应用领域是传统的,它的产水水质稳定,造价相对较低;在以往的补给水都是采用++处理工艺;2010来,随着、EDI等工艺的发展,离子交换设备操作复杂,不容易实现自动化,浪费酸碱,高等缺点更加突出,更多的应用于反渗透的深度处理;。
纯水制备工艺
![纯水制备工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/6f55ccfb185f312b3169a45177232f60ddcce727.png)
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。
制备纯化水的工艺流程
![制备纯化水的工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/72430fc1d5d8d15abe23482fb4daa58da0111cd2.png)
制备纯化水的工艺流程制备纯化水的工艺流程纯化水是一种化学性质非常纯净的水,可以应用于实验室、医疗、电子行业等领域。
下面将介绍一种制备纯化水的工艺流程。
1. 原水处理:首先,将原水经过初级过滤器过滤掉水中的大颗粒杂质,如泥沙、悬浮物等。
然后,将水送入活性炭过滤器中,去除水中的有机物、氯等。
接下来,通过离子交换树脂器去除水中的离子,如钙、镁等金属离子以及硬度离子,使水的硬度降低。
最后,采用精密过滤器去掉水中的微小颗粒和细菌。
2.反渗透:经过原水处理后,将水送入反渗透膜组件中。
在高压驱动下,水分子通过反渗透膜,而溶质、离子等杂质无法穿透膜,从而实现对水的纯化。
反渗透膜的选择要根据水质决定,一般选择孔径较小的膜,可以去除更多的杂质。
3.电离交换:纯化后的水经过反渗透,虽然已经去除了大多数离子和有机物,但仍然存在一些微量的离子杂质。
因此,需要进行电离交换。
将水送入阳离子交换器中,去除水中的阴离子;然后,将水送入阴离子交换器中,去除水中的阳离子。
通过电离交换,可以去除水中的离子杂质,使纯化程度更高。
4.超滤:电离交换后的水还需进行超滤处理。
超滤是一种利用膜孔径较小的膜过滤水的过程,可以去除水中的胶体颗粒、大分子有机物和微生物等。
通过超滤,可以进一步提高水的纯净度。
5.在线消毒:制备纯化水后,为了保证水质的稳定性和微生物的安全性,可以使用在线消毒设备进行消毒。
常用的消毒方法有紫外线消毒和臭氧消毒等。
6.最终检测:最后,对纯化水进行最终检测。
检测指标包括水的pH值、电导率、溶解氧、微生物菌落数等。
只有通过了检测,才能确保纯化水的质量符合要求。
通过以上的工艺流程,可以制备出高纯度的纯化水,满足不同领域的需求。
但需要注意的是,纯化水的制备过程需要严格控制各个环节的水质,以确保最终的纯化水符合标准,并保证生产的安全性和可靠性。
纯化水制备工艺技术
![纯化水制备工艺技术](https://img.taocdn.com/s3/m/5effb357640e52ea551810a6f524ccbff021ca59.png)
纯化水制备工艺技术纯化水是指经过处理达到高纯度水质标准的水。
它具有低电导率、极低总溶解固体(TDS)含量、除去了有机、无机和微生物污染等特点。
纯化水的制备工艺技术通常包括以下几个步骤:1. 原水处理:纯化水的制备首先需要选择适合的原水。
一般而言,地下水作为原水较为适宜,因为它少有微生物和有机物污染。
原水可以通过过滤器、活性炭、沉淀等处理方法去除悬浮物、氯气、异物和颜色等杂质。
2. 反渗透(RO):反渗透是一种常用的水处理技术,可以有效去除大部分溶解在水中的离子、微生物和有机物。
通过RO 膜,原水被迫通过微孔,被阻挡住的离子和溶质会在膜的一端聚集,然后被冲刷掉,从而实现纯净水的分离和制备。
3. 离子交换:离子交换是利用阴、阳离子交换树脂来去除水中的特定离子。
这种技术适用于需要降低水中特定离子浓度的情况,如硬度、重金属离子和放射性物质的去除。
通过注意树脂的选择和再生,可以不断循环使用。
4. 电离: 通过电离技术,水中的一些有机和无机物质可以被降解和去除。
电离通常通过离子交换树脂或电解过程来实现。
这种方法可以去除水中的硬度离子、有毒金属、重金属和其它污染物。
5. 紫外线消毒:为了彻底去除水中的微生物和有机污染物,紫外线消毒技术被广泛应用。
通过使用特定波长的紫外线照射水体,可以迅速杀灭细菌、病毒和其他微生物。
6. 储存和分配:纯化水制备完成后,通常需要储存在锌钢储水罐或其他容器中。
此外,为确保纯化水在分配和使用过程中不再受到污染,需要设置过滤器和消毒设备。
综上所述,纯化水的制备工艺技术主要包括原水处理、反渗透、离子交换、电离、紫外线消毒以及储存和分配等步骤。
这些技术的运用可以有效去除水中的溶解固体、有机、无机和微生物污染,制备出高纯度的纯化水。
在纯化水制备工艺技术中,各个步骤的操作和设备选择需要根据实际情况和需求进行调整。
下面将详细介绍一些常见的纯化水制备工艺技术。
1. 原水处理:原水处理是纯化水制备工艺的关键一步。
纯水制备原理
![纯水制备原理](https://img.taocdn.com/s3/m/4baccd8cbe23482fb5da4c4f.png)
一、反渗透原理当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压。
若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向及原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。
过程:水分自然渗透过程的反向过程物质:反渗透膜起源于最早使用于美国太空人将尿液回收为纯水使用。
医学界还以反渗透法的技术用来洗肾(血液透析)。
反渗透膜可以将重金属、农药、细菌、病毒、杂质等彻底分离。
整个工作原理均采用物理法,不添加任何杀菌剂和化学物质,所以不会发生化学变相。
并且反渗透膜并不分离溶解氧,所以通过此法生产得出的纯水是活水,喝起来清甜可口。
反渗透,英文为Reverse Osmosis,它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程。
早在1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后吐出一小口的海水。
他由此而产生疑问:陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水,那为什么海鸥就可以饮用海水呢?这位科学家把海鸥带回了实验室,经过解剖发现在海鸥嗉囊位置有一层薄膜,该薄膜构造非常精密。
海鸥正是利用了这薄膜把海水过滤为可饮用的淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外。
这就是以后逆渗透法(Reverse Osmosis 简称R.O)的基本理论架构。
工作原理对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。
当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时,稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动,这一现象称为渗透。
当渗透达到平衡时,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一个压差,此压差即为渗透压。
纯水制备安全操作规程
![纯水制备安全操作规程](https://img.taocdn.com/s3/m/1d5d0dec29ea81c758f5f61fb7360b4c2f3f2a42.png)
纯水制备安全操作规程纯水是一种高纯度的水,其中的杂质已经通过处理和过滤去除,是生物技术实验、制药工业、电子电器、食品饮料等领域必须用到的高纯水源。
为了保障生产过程中的安全和纯水质量,以下是纯水制备的安全操作规程。
一、前期准备(一)选用准确的纯水设备。
(二)对所使用的管道和储罐进行消毒处理。
(三)消毒后,对管道和储罐进行浸泡清洗。
(四)对设备进行检查和维护。
二、制备操作(一)对于生产工艺中的每一个步骤,制订标准的程序文件和标准工艺流程图,便于操作人员进行操作规程的规范。
(二)储罐、管道和设备等处使用不锈钢或玻璃材质的材料。
(三)生产过程中应该始终保持环境干净卫生,生产的区域应该喷洒消毒液进行消毒。
(四)在制备纯水过程中,严格控制每一个步骤的温度,水位和流量等操作参数,避免水质污染。
(五)在制备纯水前,应该先检查原料水质的纯度,以确保纯水能够达到所需纯度的标准。
(六)制备纯水过程中,应定期对设备和管道进行维护和清洗,以保证制备的水质。
(七)在操作过程中,注意安全防护措施,掌握正确的实验操作技能,熟练掌握应急处置方法。
(八)生产过程中应定期进行监测,保障纯水质量。
三、后期处理(一)在制备纯水结束后,对设备所有部位进行清洗和消毒处理。
(二)将制备好的纯水储存在消毒后的储罐中,避免污染。
(三)在所有操作结束后,关闭所有的工艺设备,储水罐上盖好,管道上盖好,并对现场进行卫生消毒。
(四)及时清洗、维护管理设备,防止设备老化严重影响生产质量和水源。
四、结论纯水制备是一个严谨、细致、工艺复杂和技术含量高的生产过程,安全操作和日常维护管理对于确保制备的纯水质量至关重要。
在操作中,应坚持“质量第一,安全第一”的原则,规范生产操作程序,提高生产效率。
同时在后期需要及时清洗设备,确保前期的操作工作得到充分的保障。
纯水的制备及检定
![纯水的制备及检定](https://img.taocdn.com/s3/m/fde3a3c94028915f804dc2e1.png)
纯水的制备及检定(一)纯水的制备在化学实验中,根据任务及要求的不同,对水的纯度要求也不同。
对于一般的分析工作,采用蒸馏水或去离子水即可;而对于超纯物质分可溶于水中,故析,则要求纯度较高的“高纯水”。
由于空气中的CO2水的pH值常小于7,一般pH值约为6。
由于制备纯水的方法不同,带来杂质的情况也不同。
常用以下几种方法制备纯水。
1.蒸馏法目前使用的蒸馏器的材质有玻璃、金属铜、石英等,蒸馏法只能除去水中非挥发性的杂质,而溶解在水中的气体并不能除去。
蒸馏水中杂质含量如表1所示。
表1蒸馏水中杂质含量2.离子交换法用离子交换法制取的纯水称为去离子水,目前多采用阴、阳离子交换树脂的混合床装置来制备。
此法的优点是制备的水量大,成本低,除去离子的能力强;缺点是设备及操作较复杂,不能除去非电解质杂质,而且有微量树脂溶在水中。
去离子水杂质含量如表2。
表2 去离子水杂质含量3.电渗析法电渗析法是在离子交换技术的基础上发展起来的一种方法。
它是在外电场作用下,利用阴、阳离子交换膜对溶液中离子的选择性透过而使溶液中溶质和溶剂分开,从而达到净化水的目的。
此法除去杂质的效果较低,水质质量较差,只适用于一些要求不太高的分析工作。
(二)纯水的检验纯水的检验有物理方法(测定水的电阻率)和化学方法两类。
根据一般分析实验的要求,现将检验纯水的主要项目介绍如下:1.电阻率水的电阻率越高,表示水中的离子越少,水的纯度越高。
25℃时,电阻率为1.0×106~10×106Ω·cm的水称为纯水,电阻率大于10×106Ω·cm 的水称为高纯水,高纯水应保存在石英或塑料容器中。
表3 各级水的电阻率2.pH值用酸度计测定与大气相平衡的纯水的pH值,一般应pH值为6左右。
采用简易化学方法测定时,取两支试管,在其中各加10mL水,于甲试管中滴加0.2 %甲基红(变色范围pH4.2~6.2)2滴,不得显红色,于乙试管中滴加0.2 %溴百里酚蓝(变色范围pH 6.0~7.6)5滴,不得显蓝色。
实验室纯水标准
![实验室纯水标准](https://img.taocdn.com/s3/m/a890682ecbaedd3383c4bb4cf7ec4afe04a1b132.png)
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。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/b1477f1982c4bb4cf7ec4afe04a1b0717ed5b345.png)
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。
纯化水制备的工作原理
![纯化水制备的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/30088a2df08583d049649b6648d7c1c708a10b2a.png)
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
4 开始进水,原水进入装有阴离子的交换柱中,然后再进入阳离子交换树脂柱之中,出水进入装有泵的水箱中,并对处理出水进性电导的测定。
5 改变运行流量,每个流速下所得树脂不同,记录数值如下表
五 实验记录
名称
溶解氧%
溶解氧量mg/L
电导
特殊电导
温度
盐度
流量
M3/h
自来水
蒸馏水
纯净水
《纯水的制备》
一 实验目的
1 了解用离子交换法制备纯水的基本原理
2 掌握纯水制备的基本步骤
3 熟悉电导仪的使用
二 实验原理
纯水的制备是将原水中可溶性和不溶性的杂质全部去除的水处理方法。制备纯水的方法有很多,通常多用蒸馏法、离子交换法、亚沸蒸馏法和电渗析法,此次实验是用离子交换法来制备去离子水,离子交换树脂以其母体所含功能团不同可分为酸性离子交换树脂和碱性离子交换树脂两类,又因其酸、碱性不同,所以分为各种类型的离子交换树脂。此次实验选用含水率50%左右,粒度20-40目,球状,交换能力很强,强度较好的强酸性阳离子交换树脂和碱性阴离子交换树脂。利用离子交ห้องสมุดไป่ตู้树脂中可游离交换的离子与水中离子相互交换作用,将水中各种离子除去或减少到一定程度。用离子交换树脂处理原水,所获得的水称为去离子水。
三 实验设备和试剂
1 交换床装置一套,如下图
2 溶解氧瓶若干个,秒表一块
3 测水中铁所须用品及测定方法详见《水与废水监测分析方法》
四 实验步骤
1 将潮湿的新树脂在空气中晾干,用95%乙醇浸泡并不断搅拌,用水漂洗至无乙醇气味后,再漂洗1-2次。
2 强酸性阳离子交换树脂,先用5%-10%盐酸浸泡1h,并不是搅拌,用倾泻法以蒸馏水洗涤树脂至洗液不呈色,然后将树脂带水一起装入柱中。再继续用5%-10%盐酸淋洗,使流出液中检不出,再以蒸馏水或去离子水洗到流出液的PH值为6.6-7.0。