原理:超濾主要基于篩分原理,在壓力差的作用下,使水和小分子物質(zhì)通過超濾膜,而大分子有機(jī)物(如分子量大于 1000 - 10000Da 的有機(jī)物)被截留。超濾膜的孔徑在 1 - 100 納米之間,能夠去除水中的膠體、蛋白質(zhì)、多糖等大分子有機(jī)物質(zhì)。應(yīng)用:在超純水制備過程中,超濾可以作為預(yù)處理步驟,去除水中的大分子有機(jī)污染物,減輕后續(xù)處理步驟(如反滲透、離子交換等)的負(fù)擔(dān)。例如,在制藥行業(yè)中,超濾可以用于去除藥物提取液中的大分子雜質(zhì),為后續(xù)的藥物純化和超純水制備提供品質(zhì)很好的原料水。同時(shí),超濾操作相對(duì)簡單,設(shè)備維護(hù)成本較低,但對(duì)于小分子有機(jī)物的去除效果有限。超純水在出版印刷中用于高質(zhì)量印刷版材清洗。江蘇什么是超純水制作
儲(chǔ)存容器材質(zhì):超純水的儲(chǔ)存容器材質(zhì)會(huì)影響水質(zhì)。如果容器材質(zhì)會(huì)釋放出雜質(zhì),如塑料容器可能會(huì)釋放出增塑劑、有機(jī)小分子等,玻璃容器可能會(huì)釋放出微量的金屬離子,這些都會(huì)污染超純水。例如,一些低質(zhì)量的塑料儲(chǔ)存桶在長期接觸超純水后,會(huì)釋放出雙酚 A 等有害物質(zhì),降低超純水的純度。輸送管道材質(zhì)與清潔度:輸送超純水的管道材質(zhì)同樣關(guān)鍵。管道如果會(huì)滲出金屬離子、有機(jī)物或其他雜質(zhì),會(huì)影響超純水質(zhì)量。例如,不銹鋼管道可能會(huì)滲出微量的鐵、鉻、鎳等金屬離子,PVC 管道可能會(huì)釋放出氯乙烯單體等有機(jī)物。而且,管道的清潔程度也很重要,管道內(nèi)部如果有殘留的污垢、微生物或者上次使用后殘留的其他物質(zhì),會(huì)污染超純水。江蘇什么是超純水制作超純水的蒸發(fā)殘?jiān)繕O低,近乎可以忽略不計(jì)。
顆粒物質(zhì):原水中的泥沙、鐵銹、懸浮顆粒等會(huì)對(duì)超純水制備設(shè)備造成損害。這些顆粒物質(zhì)可能會(huì)堵塞反滲透膜的微孔、磨損超濾膜,或者覆蓋離子交換樹脂的表面,從而影響水的凈化效果。例如,在反滲透過程中,如果膜表面被顆粒物質(zhì)堵塞,會(huì)導(dǎo)致膜通量下降,需要更高的壓力才能維持正常的水通量,而且還會(huì)縮短膜的使用壽命。反滲透膜性能:反滲透是超純水制備的主要工藝之一,反滲透膜的性能直接影響超純水的質(zhì)量。膜的材質(zhì)、孔徑大小、通量和截留率等參數(shù)至關(guān)重要。例如,品質(zhì)好的反滲透膜可以有效截留 99% 以上的溶解性固體和幾乎全部的微生物。如果膜的孔徑過大或者存在缺陷,就會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)離子和微生物透過膜,降低超純水的質(zhì)量。而且,隨著使用時(shí)間的延長,膜的性能會(huì)逐漸下降,如膜的通量會(huì)因污染而減小,需要定期對(duì)膜進(jìn)行清洗和維護(hù),以保證其良好的性能。
制藥行業(yè) 在藥物合成環(huán)節(jié),超純水是理想的反應(yīng)溶劑。許多藥物的合成對(duì)水質(zhì)要求極高,超純水能夠提供一個(gè)純凈的反應(yīng)環(huán)境,避免水中的雜質(zhì)與藥物原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而保證藥物合成的準(zhǔn)確性和藥物質(zhì)量。例如,在抗素的合成過程中,超純水的使用可以防止水中的金屬離子催化藥物分解或產(chǎn)生副反應(yīng)。 在藥品制劑生產(chǎn)中,超純水用于溶解藥物成分、制備注射劑和輸液等。對(duì)于注射劑和輸液來說,超純水的質(zhì)量直接關(guān)系到藥品的安全性。水中的熱源物質(zhì)、微生物和微粒等雜質(zhì)可能會(huì)引起患者發(fā)熱、過敏等不良反應(yīng)。超純水的使用可以很大限度地減少這些風(fēng)險(xiǎn),確保藥品的純凈和安全。超純水的色度幾乎為零,呈現(xiàn)極高的光學(xué)純凈度。
從環(huán)境角度來看,超純水的制備并非毫無代價(jià)。雖然它本身純凈無污染,但制備過程往往需要消耗大量的能源和資源。反滲透膜等重要組件的生產(chǎn)需要消耗石油等原材料,并且在運(yùn)行過程中,需要高壓泵提供動(dòng)力,這意味著大量的電力消耗。此外,為了保證超純水的質(zhì)量,還需要定期更換濾芯、樹脂等耗材,這些都會(huì)產(chǎn)生一定的廢棄物。如果處理不當(dāng),可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響。然而,隨著科技的不斷進(jìn)步,一些新型的節(jié)能制備技術(shù)正在研發(fā)和推廣,例如利用太陽能驅(qū)動(dòng)的超純水制備系統(tǒng),旨在降低其對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴,減少對(duì)環(huán)境的壓力,使超純水的生產(chǎn)更加綠色可持續(xù)。超純水在包裝材料印刷中用于油墨調(diào)配與清洗。廣東教學(xué)用超純水用途
超純水的生產(chǎn)設(shè)備需定期維護(hù)校準(zhǔn),保證水質(zhì)穩(wěn)定。江蘇什么是超純水制作
日常維護(hù):反滲透系統(tǒng)需要定期進(jìn)行維護(hù),包括設(shè)備的檢查、保養(yǎng)、清洗等。例如,定期檢查壓力泵的運(yùn)行狀況、過濾器的堵塞情況、膜的性能等。這些日常維護(hù)工作需要專業(yè)的技術(shù)人員,人工成本較高。而且,維護(hù)過程中還可能需要更換一些小型的零部件,如密封件、濾芯等,這也增加了維護(hù)成本。故障維修:如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障,如膜破裂、管道泄漏、電器設(shè)備損壞等,需要及時(shí)維修。故障維修不僅需要專業(yè)的維修人員,還可能需要更換昂貴的設(shè)備部件,導(dǎo)致維修成本較高。江蘇什么是超純水制作