和泰-超纯水系统培训

• 将自来水中的离子去除，会使得电阻率值升高（导电率降低），单并 非无限制的增加，这是因为部分水分子会电离为氢离子和氢氧根离子， 其电阻率值极限值18.248MΩ.cm(25℃)。此外，电阻率值会随着水的 电离常数而改变，因而会受到水温的影响。例如，25℃的超纯水，其 电阻值为18.2MΩ.cm,但在0℃则为84.2MΩ.cm, 100 ℃则为1.3MΩ.cm。 在25 ℃附近，当温度上升1 ℃，其电阻值将下降0.84MΩ.cm。因此， 多使用补偿至25 ℃的电阻率值来做衡量标准。
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水的纯化技术
1、微孔深层过滤 2、活性碳吸附 3、反渗透 4、离子交换 5、EDI电渗析 6、蒸馏 7、微滤 8、超滤 9、紫外灯 10、KDF法
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微孔深层过滤
• 对颗粒的通过设置了物理屏障，并根据过滤微细颗粒的大小 分级，由缠绕纤维或压紧的物质形成多孔矩阵，通过吸附或 捕捉方式截留颗粒。深层过滤器（一般为1-50μm）通常作 为一种经济的纯化方式用于截留大量的悬浮固体，并保护下 游的纯化设备不被污染和堵塞。它们需要定期更换。
• 超纯水：这种级别的纯水在电阻率、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18.2MΩ-cm ， TOC<10ppb，滤除0.1μm甚至更小的颗粒，细菌含量低于 1CFU/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）。少热源超纯水适用于像真核细胞培养等生
• 由于其出色的纯化功效，反渗透是一项对去除绝大部分杂质非 常具成本效益的技术。不过，其产水速度相对较低，所以使用 时通常配以储水箱暂存产成水以备使用或进一步纯化。反渗透 装置保护后续系统免收胶体和有机物的堵塞或污染，其后续系 统通常配备离子交换或电渗析装置。
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• 离子交换树脂床放在小型滤柱或大型滤筒中使用，一般使 用一段时间后就要更换，此时阴阳离子交换基团已经替换 了树脂中大部分H+和OH-的活性点。通过将RO膜设置在 离子交换之前的方式，可得到更纯的水质并延长填料的使 用寿命，该方法经常用于生产高纯度超纯水的实验室纯水 系统中。这种方法也可避免离子交换树脂表面被大的有机 物分子堵塞，从而降低其交换能力。
• 纯水：纯化水平最低，通常电导率在1－50μs/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。典型的应用包括玻璃器皿的清洗、高压灭菌器、恒 温恒湿实验箱和清洗机用水。
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• 去离子水：电导率通常在1.0-0.1μs/cm之间。通过采用含 强阴离子交换树脂的混床离子交换制成，但它有相对较高 的有机物和细菌污染水平，能满足多种需求，如清洗、制 备分析标准样、制备试剂和稀释样品等。
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活性碳吸附
• 活性碳通常用于预处理系统以去除进水中的氯和氯胺，防止它 们破坏过滤膜和离子交换树脂。
• 大80部0-分10活00性℃碳煅是烧由而椰形壳成或具煤活在性有的水木蒸炭气，和经C过O酸2的洗条去件掉下残，余经氧化 物和其他溶解物质。用于水处理的活性碳通常孔径范围在5001000nm之间，每克比表面积大约1000m2，通常是颗粒状压缩 成型的，并装填于纯化柱中以防止产生太过微细颗粒污染下游。
实验室超纯水机
产品使用
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培训提纲
水中存在的杂质 水的纯度的表示方法 纯水的分级标准 通用的纯水标准 水的纯化技术 Ultra pure plus UF超纯水机的纯化流程 Ultra pure plus UF超纯水机的安装 Ultra pure plus UF超纯水机的使用 Ultra pure plus UF超纯水机的维护 超纯水保持最佳水质的方法
物应用，超滤技术通常用于去除大分子生物活性物质，如
热源（结果为<0.005IU/ml）以及无法检测到的核酸酶和 蛋白酶。
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通用的纯水标准
目前世界上比较通用的纯水标准主要有以下几个：国际标 准化组织（ISO），美国临床病理学会（CAP）试药级用 水标准，美国测试和材料实验社团组织（ASTM），临床 试验标准国际委员会（NCCLS），美国药学会（USP） 等。同时，我国也有相应的纯水标准：中国国家电子级超 纯水规格GB/T11446-1997和中国国家实验室用水规格 GB6682-92等。因此市面上绝大多数的纯水系统，无论是 进口的还是国产的，都是依据这些标准来设计流程的。
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• 通常，EDI的产成水电阻率可达到5-17 MΩ-cm（在25℃ 时），总有机碳含量（TOC）低于20ppb。由于系统内化
学和电环境的作用抑制微生物生长，使细菌水平达到最小 化。一般来说，EDI不能产生电阻率18.2 MΩ-cm的超纯水。 必须在EDI之后放置离子交换柱才可生产18.2 MΩ-cm的超
• 活性碳的巨大表面和海量微孔以及吸附的物质，成为微生物的 繁殖地。微生物的生长可以通过添加非溶解性生物杀灭剂到碳 中，如银，得到部分抑制。活性碳柱需要定期更换以保持最少 的细菌含量。
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反渗透（RO）
• 反渗透膜通常用于滤除直径小于1nm的污染物，典型的反渗透 方式可以滤掉水中90％的离子污染物，大部分有机物和几乎全 部微粒污染物。反渗透对分子量<100道尔顿的非离子污染物的 去除能力较低，而随污染物分子量的增大，RO膜的滤除能力也 随之增强。理论上说，这种方式可以100％滤除>300道尔顿分 子量的分子和包括胶体及微生物在内的颗粒，溶解的气体则无 法靠RO膜去除。
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EW-I EW-II
中国国家电子级超纯水规格
GB/T11446.1-1997
电阻率 25℃ MΩ*cm
≥18*
≥15 **
硅 ≤μg/L
2 10
铜 ≤μg/L
0.2 1
锌 ≤μg/L
0.2 1
镍 ≤μg/L
0.1 1
钠 ≤μg/L
0.5 2
钾 ≤μg/L
0.5 2
氯 ≤μg/L
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水中存在的杂质
• 微粒物：铁锈、泥沙、胶体、悬浮物、固体颗粒
• 可溶性无机物：无机盐类、溶解气体、重金属、硬度成分 （钙、镁等）
• 可溶性有机物：木质素、单宁、腐植酸、内毒素、RNA分 解酶、农药、三氯甲烷、环境荷尔蒙物质、界面活性剂、 有机溶剂
• 微生物：细菌类、藻类
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• 此外像总有机碳含量（TOC），热源内毒素含量，细菌含量，颗粒含 量，微生物含量，总溶解固体含量（TDS）等也常常被用作补充说明 水质的重要参数。因此，水的纯度标准通常由以上这些参数的一项或 几项来综合说明、分级。
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纯水的分级标准
• 实验室纯水可分为4个常规等级：纯水、去离子水、实验 室Ⅱ级纯水和超纯水
>1μm颗Байду номын сангаас 细菌
≤个/ml
≤个/ml
硝酸根 ≤g/L
磷酸根 ≤μg/L
硫酸根 ≤μg/L
TOC ≤μg/L
EW-I
1
0.1
0.01
1
1
EW-II
1
5
0.1
1
1
注*（95％时间不低于17），**（95％时间不低于13）
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1
20
1
100
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中国国家实验室用水规格GB6682-92标准
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水的纯度的表示方法
• 在水中，将距离1cm的两片表面积为1cm2大小的电极加以通电，来监 测两极间的导电率，通过所加电压和测得的电流能够获知两极间的电 阻值，这个数值在水质分析中通常被称为电阻率或比电阻，其单位用 MΩ.cm(mega ohm-centimeter)来表示。 电阻率的倒数称为导电率或电导率，用μs/cm(micro Siemens per centimeter)来表示。 这两个参数是表示水的纯度的最常用参数。
是无菌的了。
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微滤
• 纯水系统中的微滤器对水中颗粒物和微生物进行物理性阻 截。膜滤器完全根据颗粒的大小分级，有较一致的分子结 构，截留所有大于其表面孔径的颗粒。
• 膜滤器（0.05-0.20μm）通常被放置在尽可能接近出水点 的地方来捕获微生物和微细颗粒。
• 所截留的颗粒物包括微生物或其代谢物和可溶性物质，可 能再次从滤器中沥滤出来，所以对微滤器的适当维护（定 期消毒和周期性更换）是必要的，使其性能保持在理想水 平。新安装的滤器通常要求在使用前冲洗以去除可能含有 的可萃取污染物。
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电渗析
• 电渗析（EDI）是一项结合了离子 交换树脂和离子选择性通透膜，并 结合直流电去除水中离子化杂质的 技术。该项技术的发展克服了离子 交换树脂的局限性，特别是离子交 换柱耗竭时离子杂质的释放及重填 或再生离子交换柱的工作。
• 水通过一个或多个在阳离子或阴离 子选择膜之间填满离子交换树脂的 管腔，在电场的作用下，离子在离 子交换树脂间向管腔的两侧移动并 进入另外的管腔，这个过程中也会 电解产生维持树脂处于再生状态所 需的H+和OH- 。流向两侧独立管腔 的离子被水冲刷掉。
纯水，并且因为水中只有极少数量的离子存在，所以延长 了离子交换柱的使用寿命。
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