去離子水和蒸餾水主要有以下區(qū)別,蒸餾水是通過蒸餾的方法制備的。將水加熱至沸點(diǎn),使其汽化,然后將水蒸氣冷卻凝結(jié)成液態(tài)水。這個過程主要是利用水和雜質(zhì)的沸點(diǎn)差異來分離它們。例如,水中的一些不揮發(fā)性雜質(zhì)(如大多數(shù)鹽類,因?yàn)樗鼈兊姆悬c(diǎn)遠(yuǎn)高于水的沸點(diǎn))會留在原來的容器中,而水蒸氣中基本只含有水這種揮發(fā)性物質(zhì)。 簡單的蒸餾裝置通常包括一個加熱源(如酒精燈或電熱套)、一個蒸餾燒瓶、一個冷凝器和一個接收容器。在蒸餾燒瓶中加熱水,水蒸氣進(jìn)入冷凝器,通過冷卻介質(zhì)(如冷水)的冷卻作用,水蒸氣重新變成液態(tài)水,收集在接收容器中。去離子水是通過離子交換樹脂去除水中的離子雜質(zhì)而得到的。離子交換樹脂是一種帶有可交換離子的高分子材料。 通常包含陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。當(dāng)水通過陽離子交換樹脂時,水中的陽離子(如 Ca2?、Mg2?、Na?等)會與樹脂上的氫離子(H?)進(jìn)行交換;接著,水再通過陰離子交換樹脂,水中的陰離子(如 Cl?、SO?2?等)會與樹脂上的氫氧根離子(OH?)進(jìn)行交換。經(jīng)過這一系列交換過程,水中的離子雜質(zhì)被去除,從而得到去離子水。制備去離子水時,樹脂再生過程對其持續(xù)凈化能力至關(guān)重要。江蘇去離子水作用
化學(xué)氧化 - 滴定法(經(jīng)典化學(xué)分析方法) 試劑準(zhǔn)備 需要準(zhǔn)備化學(xué)氧化劑,如重鉻酸鉀(K?Cr?O?)溶液、硫酸(H?SO?)溶液、硫酸亞鐵銨 [(NH?)?Fe(SO?)?] 標(biāo)準(zhǔn)溶液等。同時,要準(zhǔn)備合適的指示劑,如鄰菲啰啉指示劑。重鉻酸鉀是強(qiáng)氧化劑,用于氧化水樣中的有機(jī)碳,硫酸提供酸性環(huán)境,硫酸亞鐵銨用于滴定剩余的重鉻酸鉀。 實(shí)驗(yàn)步驟 取一定量(如 50 - 100mL)的水樣置于錐形瓶中,加入適量的重鉻酸鉀溶液和濃硫酸,加熱回流一定時間(如 2 - 3 小時),使水樣中的有機(jī)碳被氧化為二氧化碳。冷卻后,加入鄰菲啰啉指示劑,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的重鉻酸鉀。根據(jù)重鉻酸鉀的加入量和滴定消耗的硫酸亞鐵銨的量,按照化學(xué)計(jì)量關(guān)系計(jì)算出水樣中的 TOC 含量。不過,這種方法操作相對復(fù)雜,且可能受到水樣中其他還原性物質(zhì)的干擾,需要進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)和干擾物質(zhì)校正。江蘇去離子水作用在化妝品的精華液產(chǎn)品中,去離子水可促進(jìn)活性成分吸收。
樣品采集與處理 對于純化水樣品,要使用無菌的采樣容器進(jìn)行采集。采樣容器要經(jīng)過嚴(yán)格的清洗和滅菌處理,以防止引入外源性的熱源物質(zhì)。例如,可以采用高壓蒸汽滅菌的方式對采樣瓶進(jìn)行滅菌。 采集后的樣品如果不能及時檢測,要妥善保存,一般建議在低溫下保存,但要避免冷凍,因?yàn)槔鋬隹赡軙?dǎo)致樣品中的成分發(fā)生變化或者內(nèi)素聚集,影響檢測結(jié)果。孵育結(jié)束后,將試管從恒溫箱中取出,小心地垂直放置在一個平穩(wěn)的平面上,然后在良好的光線下觀察試管內(nèi)溶液的狀態(tài)。如果溶液形成堅(jiān)實(shí)的凝膠,且傾斜試管時凝膠不流動,判定為陽性,說明樣品中含有內(nèi)素;如果溶液仍然為液體,則判定為陰性,表明樣品中內(nèi)素含量低于檢測限。
凝膠過濾法 原理:也稱為分子篩過濾法,利用具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠顆粒作為過濾介質(zhì)。凝膠顆粒內(nèi)部有大小不同的孔隙,當(dāng)含有熱源物質(zhì)的水通過凝膠柱時,小分子的熱源物質(zhì)可以進(jìn)入凝膠顆粒的孔隙內(nèi)部,而大分子的物質(zhì)則被阻擋在凝膠顆粒外部,從而實(shí)現(xiàn)熱源物質(zhì)與水的分離 。 操作要點(diǎn):選擇合適孔徑的凝膠過濾介質(zhì)至關(guān)重要,一般根據(jù)熱源物質(zhì)的分子量大小來選擇。在操作過程中,要控制好水流速度,避免流速過快導(dǎo)致分離效果不佳。同時,要注意防止凝膠過濾介質(zhì)被污染,定期對其進(jìn)行清洗或更換。 離子交換與吸附聯(lián)合法 原理:先通過離子交換樹脂去除水中的部分離子,改變水的離子組成和性質(zhì),然后再利用吸附劑對熱源物質(zhì)進(jìn)行吸附。離子交換可以去除水中可能與熱源物質(zhì)相互作用的離子,提高吸附劑對熱源的吸附效果;而吸附劑則可以特異性地吸附熱源物質(zhì),進(jìn)一步降低水中熱源的含量. 操作要點(diǎn):離子交換樹脂和吸附劑的選擇要相互匹配,以達(dá)到更好的協(xié)同作用。在使用過程中,要注意離子交換樹脂的再生和吸附劑的更換周期,確保處理效果的穩(wěn)定性。其在環(huán)境科學(xué)的廢水處理研究中,可作為對比實(shí)驗(yàn)用水。
無機(jī)離子 陽離子:盡管過濾系統(tǒng)可以有效去除有機(jī)碳化合物,但對于水中的一些陽離子,如鈣(Ca2?)、鎂(Mg2?)、鈉(Na?)、鉀(K?)等,可能去除效果不佳。例如,活性炭過濾器主要針對有機(jī)物質(zhì)吸附,對這些陽離子基本沒有去除能力;超濾過濾器由于其截留分子量主要針對大分子有機(jī)物和膠體,也無法有效去除這些陽離子。而這些陽離子在水中可能會導(dǎo)致水的硬度問題,長期飲用高硬度的水可能會增加患結(jié)石的風(fēng)險(xiǎn)。 陰離子:水中的陰離子如氯離子(Cl?)、硫酸根離子(SO?2?)、碳酸根離子(CO?2?)和碳酸氫根離子(HCO??)等也可能殘留。特別是在一些地區(qū),水中的氯離子含量較高,可能來自于自然環(huán)境或水處理過程中的消毒劑殘留。高濃度的氯離子可能會對金屬管道產(chǎn)生腐蝕作用,并且在一定條件下會與水中的其他物質(zhì)反應(yīng)生成有害物質(zhì)。離子交換樹脂的再生劑選擇與用量影響去離子水成本與質(zhì)量。化工去離子水供應(yīng)商
其在制藥包裝材料清洗中,可確保無離子殘留污染藥品。江蘇去離子水作用
原理:在壓力作用下,讓水通過半透膜,半透膜只允許水分子通過,而熱源物質(zhì)(通常是大分子或帶電粒子)由于其尺寸較大或電荷性質(zhì)等原因被阻擋在膜的一側(cè)。這樣,透過半透膜的水的熱源含量就會降低。反滲透膜的孔徑一般在 0.0001 - 0.001μm 之間,能夠有效截留細(xì)菌、內(nèi)素等熱源物質(zhì)。 操作要點(diǎn):選擇合適的反滲透膜很關(guān)鍵,不同的反滲透膜對于不同類型和大小的熱源物質(zhì)截留效果不同。在使用過程中,要注意控制進(jìn)水壓力,一般進(jìn)水壓力在 1 - 10MPa 之間,壓力過高可能損壞反滲透膜,壓力過低則會影響水的透過效率。同時,要定期對反滲透膜進(jìn)行清洗,因?yàn)樵谑褂眠^程中,水中的雜質(zhì)可能會吸附或沉積在膜表面,降低膜的性能。清洗可以采用化學(xué)清洗劑,如檸檬酸用于去除金屬氧化物沉淀,氫氧化鈉用于去除有機(jī)物和微生物等。江蘇去離子水作用