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超纯水是指蒸熘残留物低千几个微克／升或者纳克／升的水， 是目前世界上电导率最低的水。生命科学领域是需要超纯水的主要领域之一，在生命科学研究中， 必须重视除去水中的微生物、热源物质和无机离子等。通常超纯水的制备体系包括了原料水的过滤以及活性炭吸附等前处理过程和反渗透、离子交换、精细过滤、超滤、杀菌等深层处理过程。
一、水中杂质包括哪些？
天然水中通常含有5类杂质：
第一类是电解质， 包括带电粒子。常见的阳离子有H+、Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+ 等；常见的阴离子有F-、 Cl- 、NO3-、HCO3-、HSiO3- 等。
笫二类是有机物质， 如有机酸、农药、烧类、醇类和酯类等。
第三类为颗粒物。
第四类为微生物。
第五类为溶解气体,包括N2、O2 、Cl2、H2S、CO、CO2 、CH4 等, 所谓水的纯化， 就是要除掉这些杂质。杂质去除得越彻底， 水质也就越纯净。
第一类是电解质， 包括带电粒子。常见的阳离子有H+、Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+ 等；常见的阴离子有F-、 Cl- 、NO3-、HCO3-、HSiO3- 等。
笫二类是有机物质， 如有机酸、农药、烧类、醇类和酯类等。
第三类为颗粒物。
第四类为微生物。
第五类为溶解气体,包括N2、O2 、Cl2、H2S、CO、CO2 、CH4 等, 所谓水的纯化， 就是要除掉这些杂质。杂质去除得越彻底， 水质也就越纯净。
二、实验室用水标准分类
国家对分析实验室的用水规格进行了技术规定， 将其分为三个级别。
其中一级水用于要求严格的分析实验， 如液相色谱分析用水等；
二级水用于无机痕量分析， 如原子吸收光谱分析用水等；
三级水用于一般化学分析实验。
国家对分析实验室的用水规格进行了技术规定， 将其分为三个级别。
其中一级水用于要求严格的分析实验， 如液相色谱分析用水等；
二级水用于无机痕量分析， 如原子吸收光谱分析用水等；
三级水用于一般化学分析实验。
三、水的纯化技术
（一）蒸馏
蒸馏器皿的材质包括了玻璃整流器、石英整流器和金腐材质蒸馏器。其中金属材质有铜、不锈钢和白金等。按蒸馏的次数可将蒸馏过程分为一次、二次和多次蒸馏。此外， 为了去掉一些特殊的杂质， 还需采取一些特殊的措施， 例如， 预先加人一些高猛酸钾可去除易氧化物， 加人少许磷酸可去除三价铁， 加人少许不挥发酸可制取无氨水等。
（二）离子交换
离子交换(ion exchange)是水纯化中去除离子最常用的方法。采用离子交换树脂行离子交换是通过自来水中的正离子与离子交换树脂中的H+ 交换． 负离子与离子交换树脂上的OH-交换， 从而达到纯化水的目的。离子交换树脂经过一段时间的使用后，需要再生或更换。通过离子交换去除离子， 能除去几乎所有的离子物质， 但无法去除有机物。
（三）反渗透
反渗透(reverse osmosis, RO)是目前应用最广的一种脱盐技术， 与超滤和微孔过滤同称为膜分离技术。渗透是水通过一个半透膜从低浓度流向高浓度的一边． 如果使用一个高压泵对商浓度溶液提供大于渗透压的压力， 水分子将被迫通过半透膜到达低浓度的一边， 这一步骤称为反渗透。反渗透可以滤除90%~99％的绝大多数污染物．
（四）电渗析
电渗析(electronic dialysis, ED)是利用离子交换膜的选择透过性进行工作。电渗析器主要组成部分是离子交换膜， 分为阳膜和阴膜． 阳膜只允许阳离子通过而阴离子被阻挡， 而阴膜只允许阴离子通过而阳离子被阻挡。
（五）电析去离子技术
电析去离子(electrodeionizaion, EDI) 又称电除盐， 是20世纪90年代国际上逐步发展起来的新型纯水、超纯水制备技术， 是纯水生产技术史上的一次革命性的进步．该技术巧妙地将电渗析技术和离子交换技术相融合， 通过阴、阳离子交换膜对阴、阳离子的选择性透过作用与离子交换树脂对离子的交换作用， 在直流电场的作用下实现离子的定向迁移， 从而完成水的深度除盐， 同时， 水电离产生的氢离子和氢氧根离子对离子交换树脂进行再生， 因此不斋酸碱化学再生而能连续制取超纯水。该项技术操作简单，且具有优异的环保特性， 使洁净生产技术在电子、电力、医药、化工和实验室等领域得到日趋广泛的应用.。
（六）微孔过滤
微孔过滤又称亚微米过滤， 是采用一个0.2um孔径的膜或者中空纤维滤膜， 滤除直径范围为0.02~ 10um的微粒． 微孔过滤所用的膜是对称膜， 操作压力为0.1~2atm, 主要用于去除细菌、微鱼的悬浮颗粒及较大颗粒的胶团。
（七）消毒灭菌
通过超滤器或精密过滤器虽然可以去除水中的部分细菌， 但却不能抑制细菌的滋生和繁殖、因此必须杀死水中的全部细葫。目前朵常用的灭菌方法有紫外线灭菌和臭氧灭菌。紫外线辐射是一种非电离辐射， 穿透力差， 表面灼烧强， 生物效应和化学效应都很敏感。一般认为紫外线杀菌是体内核酸吸收了紫外线的能量而改变了其自身的结构， 进而破坏了核酸的功能所致， 当核酸吸收的能量达到致死量且又保持一定的照射时间时， 细菌便
大量死亡。254nm是核酸最大吸收波长， 可用来除去系统中的细菌。紫外线杀菌的特点是：速度快、效率高， 不会改变水的物理化学性质， 对纯
水不会造成附加物所带人的污染． 无任何有害化学物质产生， 无任何污染。紫臭氧(03)是一种强氧化剂， 用千水消稻且不产生二次污染， 适应性强(pH5.5~9. 5, 水温0~35℃都适应），在水中能除色、除臭、直接杀菌和灭活病锯令与水反应后转成溶解氧存在于水中， 使纯水成为高氧水， 它是饮用水、纯净水最理想、最受欢迎的消毒剂。
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