超純水為什麼發展

① 純水設備的發展歷程

純水又名高純水，是指化學純度極高的水，其主要應用在生物、化學化工、冶金、宇航、電力等領域，但其對水質純度要求相當高，所以一般應用最普遍的還是電子、醫葯行業。
製作純水的方法有納濾、超濾、反滲透、離子交換法，國內、外多數制葯企業採用離子交換及反滲透、離子交換聯合等方法製得純水。《中國葯典》(2000年版)規定：「純水為採用蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他適宜的方法製得供葯用的水。」而不再僅局限於「蒸餾」這一種工藝。葯典這一改變是我國制葯用水生產發展史上的一大進步，與世界先進國家的葯典實現了接軌。但目前在我國的純水制備系統當中，納濾還沒有普遍使用。
我國純水設備的發展的歷程僅僅40多年，而其技術在工業領域的應用也只有10多年，在我國的應用更是短暫都不到十年。因此目前對於純水設備專業生產加工還是比較缺少的，大多數純水設備生產企業都是小規模經營，沒有形成大規模配套生產，產品涵蓋范圍廣，品類雜亂。
目前專業從事純水設備製造、安裝、調試、售後的企業並不多見，有的小型加工商看中純水設備這塊蛋糕，極盡所能的採用一切手段爭取合同，卻難以按照葯典要求進行設備施工，更不能通過後續的GMP認證，這是所有顧客在選擇純水設備時值得注意的事項，選擇一家資質高、實力強、服務好的製造商，才能保證純水設備符合要求。
但是隨著國家對生物制葯、醫葯行業的扶持力度增大，純水設備必然成為水處理行業中一個新的增長點，勢必帶動水處理設備不斷改進工藝流程，朝著標准化、規模化的方向發展。

② 為什麼日本要在地下1千米，存儲5萬噸超純水呢

為什麼日本要在地下1千米，存儲5萬噸超純水呢？

超級神崗探測器水箱內的水都是超純凈的，需要不斷多次凈化，並通過紫外線消毒殺死任何可能細菌，生成的超純水非常純凈，其性質與普通水差別巨大，可以溶解接觸的大部分物質。曾經有人不小心頭皮接觸裡面的超純水後導致頭皮發癢，據說比得水痘還癢。2000年把油箱里的水排干時，發現了一個1995年留下的扳手的輪廓，很明顯，扳手已經溶解了。

③ 熱電廠發電為什麼要用超純水

如果熱電廠鍋爐用水中若含有硬度鹽類，會在鍋爐受熱面上生成水垢，從而降低鍋爐熱效率、增大燃料消耗，甚至因金屬壁面局部過熱而損傷部件、引起爆炸。因此必須進行水的軟化與脫鹽處理。

④ 「超純水」是怎樣的，日本為何要在地下儲存了五萬噸

「超純水」是怎樣的，日本為何要在地下儲存了五萬噸？

如果我們要問哪裡的水是最清澈的，那麼答案大概率就是東京大學在日本岐阜縣飛驒市神岡町茂住礦山地下1000米處修建的超級神岡探測器，在這里儲存在5萬噸超純水。這5噸超純水的純凈程度幾乎是人類技術所能夠做到的極限，沒有任何雜質、離子甚至是沒有任何空氣溶解在水中。那麼問題來了，為什麼在這地下1000米深度儲存5萬噸超純水，到底有什麼用意呢？

⑤ 日本在地下1000米深處，儲存了5萬噸超純水，20多年來目的何在

日本作為一個島國， 自然資源並不豐富，經常要向別國進口石油、煤炭 ，但凡事都有利有弊，日本雖然極度缺乏工業原料，但卻是個水資源大國。

在世界水資源匱乏的現在，水資源已經成為世界性的問題。但 日本作為一個水資源大國，卻在一個偏遠城市的地下藏起了5萬噸超純水 ，這是怎麼回事？難道說又是日本的陰謀嗎？

日本為什麼要儲存這么多超純水？

超純水，顧名思義就是超級純凈的水， 電阻率達到18 MΩ*cm（25 ）的水就稱之為超純水 。超純水並不常見，一般只有在實驗室才會用到。

因為這種水， 除了水分子外，幾乎沒有什麼雜質， 不僅沒有細菌，也沒有人體所需的礦物質微量元素。如果意外喝下去，還會引起細滲透壓變化，導致細胞膨脹甚至破裂，對人體造成損傷。

那日本儲存這么多的超純水來做什麼？這些水又不能喝。答案是， 為了探測中微子 。

在上個世紀80年代，日本為了探測質子衰變，在岐阜縣的一個廢棄礦山的礦井中，修建了一個名叫 「神岡核子衰變實驗」的神秘建築， 完工後整個建築呈圓柱形，高16米，直徑15.6米，裝有3000噸水和大約1000隻光電倍增管。

起初因為靈敏度不夠，沒有達到探測目的，就在1985年開始擴建，這極大地提高了探測器的靈敏度。於是在87年2月，神岡探測器與美國的探測器共同發現了 大麥哲倫星雲中超新星1987A爆炸時產生的中微子， 這是人類首次探測到太陽系以外的天體產生的中微子。

這次探測給了日本研究人員極大地鼓舞，又對實驗室進行了擴建，耗資1億美元建造了更大的探測器，也就是今天的「 超級神岡探測器」 。其中的探測物質從3000噸超純水，增加到50000噸超純水，各方面全面升級，可謂是鳥槍換炮。

1996年，「超級神岡探測器」正式被投入使用，探測范圍從原來的探測質子的衰變，擴展到尋找太陽、地球大氣的中微子， 並觀測銀河系內的超新星爆發。

自1998年，超級神岡探測器開始發布中微子探測結果起， 就給日本科學界帶來了多個諾貝爾物理學獎桂冠 ，例如小柴昌俊（2002年）以及梶田隆章（2015年）。

什麼是中微子？

現代科學證實， 人類所在的物質世界，是由各種基本粒子構成的， 中微子也是組成自然界的基本粒子之一，是輕子的一種。

不過中微子卻有著非常奇特的性質， 雖然它的數量之多，在宇宙中無處不在，但卻基本不與其他物質進行相互作用，是個中性物質， 因此就算每秒鍾通過我們眼睛的中微子數十億計，我們也渾然不覺，被稱為宇宙「隱身人」。

最初提出中微子設想的是匈牙利物理學家泡利，當時的科學家在研究β衰變（即原子核輻射出電子轉變成另一種核）時，發現在這個過程中有一部分能量不知去向。於是開始開始質疑能量守恆定律，但年僅30歲的泡利堅信能量守恆定律，於是提出非凡的猜想：在此過程中， 必定還有一種不帶電的、質量極小的與物質相互作用極弱，以至於無法探測到的新粒子放出來，是它帶走了那一部分能量。 他把這種未知的粒子叫做「小中子」，就是現在說的「中微子」。

1942年，美國物理學家艾倫按照我國物理學家王淦昌提出的方法， 首次通過實驗間接證實了中微子的存在。

在泡利提出「中微子假說」後的26年後，也就是1956年美國加利福尼亞大學萊因斯教授帶領的團隊，通過把400升醋酸鎘水溶液作為靶液，放入新投入使用的核反應堆中（作中微子源），每小時測得2.8個中微子，這個結果與泡利的理論預測完全一致。 因為在實驗中直接觀測到了中微子，萊因斯於1995年獲得諾貝爾獎。

中微子，作為宇宙中的基本粒子之一， 它們的速度非常接近光速，而且個頭小、不帶電，只參與非常微弱的弱相互作用和引力相互作用。 而且這種力的作用距離極短（小於10^-17米），這個范圍其實就是原子核內的誇克層面。

因為中微子，不與其他物質反應的性質，導致科學界花費了接近30年才直接觀測到中微子。直到後來，科學家發現，中微子在水中穿行時，又極小的概率與水中的氫原子與氧原子發生反應。由於光在水中的速度只有真空中的75%，而接近光速的中微子，在水中的速度比光還快， 中微子在水中的「超光速」會發出一種獨特的輻射光，切倫科夫輻射光。

而日本之所以會在地深處1000米的地方裝上5萬噸超純水， 一個是為了更好地與中微子反應，另一個就是為了避免接收到出中微子外其他的宇宙射線， 保證中微子發出的切倫科夫輻射光能被准確的記錄下來。

為了記錄這些輻射光，科學家在超級神岡探測器的內壁上 設置了1.12萬個光電倍增管 ，其功能是 將輻射光信號盡可能地放大（可以高達1億倍） 。工作時，這一萬多個光電倍增管就是一萬多隻眼睛，它們在黑暗中忠實的記錄著中微子在超純水中反應發出的切倫科夫輻射光信號。

事實證明這個裝置十分有效，不僅首次 觀測到超新星爆發時散射的中微子 ，還觀測到來自太陽系的中微子。

是的，這些會「隱身」的中微子就是來自於太陽。 太陽這個巨大的恆星，相當於一個大型的熱核反應堆，無時不刻進行著聚變反應， 向宇宙散發出無數的中微子，因為地球沒有完全接受到來自太陽的中微子，所以無法估計中微子的數量有多大。

根據物理學家的研究表明， 太陽每產生3個光子就會伴隨產生兩個中微子， 但在相當長的時間里，地球上觀測到的中微子數量只有理論的三分之一，這就是美國科學家戴維斯發現太陽中微子失蹤之謎，他也因此獲得了2002年的諾獎。

我們不禁會想這剩下的三分之二的中微子跑到哪裡去了，憑空消失了嗎？直到1987年觀測到的一場超新星爆炸，那些產生的中微子並沒有像太陽中微子一樣消失了三分之二， 於是科學界猜想，中微子可能不止一種，而是有三種，並且相互之間還可以互相轉化， 這就是日本東京大學教授小柴昌俊提出的「中微子震盪」假設。在2001年加拿大SNO實驗也證實了失蹤的太陽中微子轉換成了其它中微子。證實了中微子之間可以互相轉化，並且中微子的數量不止一種。

現代科學研究告訴我們， 中微子的種類上限為3，即有3種中微子。 除了上述發現的電子型中微子之外，還有μ型中微子（1962年發現）和τ型中微子（1975年發現），每一種中微子都有相同的反中微子。

中微子的作用

一、獲得恆星內部的消息

因為中微子是質量極小的不帶電的基本粒子。它廣泛存在於宇宙的每一個角落， 平均每立方厘米就有300個左右，比其他所有的粒子多出數十億倍， 對整個宇宙有著舉足輕重的地位。

而且因為它幾乎不與一般的物質產生相互作用，在恆星內部的中微子可以不受拘束地跑出恆星表面，因此只要探測到這些來自於恆星內部的中微子可以獲得有關其內部的信息。 得到太陽、超新星乃至整個宇宙內部的演化過程和內部結構的規律。

二、地質學

此外，由於中微子與物質相互作用的截面會隨著中微子能量的提升能增大，利用高能加速器對中微子進行加速，產生的定向照射地層，與地層物質性互作用相互作用會產生內局部震動， 能夠實現對深層地質的掃描和勘探。

而且地球內部的放射性元素衰變也會產生中微子， 捕捉這些中微子就可以得到地球內部結構的精確數據和演進規律， 讓埋在地球深處的奧秘一覽無遺。

三、核反應過程的診斷

也許中微子最明顯的應用就是在核反應堆中。這一領域正在積極發展，並基於這些粒子正在創建各種感測器，從而能夠實時監測核電站反應堆的功率，並了解其燃料的復合成分。

四、軍事領域

1、 中微子雷達

因為核反應會產生大量的中微子，中微子可以輕易地穿透各種障礙物。所以通過中微子信號的探測可以發展出中微子雷達，實現對深海核潛艇和地下核設施的精準定位。

2、中微子武器

主要用於銷毀敵人的核武器庫。利用加速產生的中微子束定向照射核材料，可以將核材料點燃和銷毀。

3、中微子天文學

通過中微子可以任意穿行恆星內外之間，通過研究這些中微子，可以發現甚至非常遙遠天體的屬性。因為任何恆星，其本質上都有一個熱核反應堆，它們都會發射出大量的中微子。在研究過程中，科學家發現，隨著恆星年齡的增長，它形成的粒子的數量在逐漸減少。在「臨終時刻」，恆星會失去高達90%的中微子，這就是為什麼中微子開始冷卻的原因。

4、通訊方式

在這一領域，中微子還沒有被真正使用，因為這些技術只停留在理論上。從1970年起美國就有科學家開始研究以中微子為載體的通信技術，因為中微子可以無障礙地任意穿行在事物內部，所以這就極大地促進數據在任何地方的傳輸，到地球的任何地方，甚至到達地表深處，認為中微子可以勝任全球點對點無線直連以及地面和深海之間電磁波難以完成的通信任務。而且這種通信技術還不會對人體造成輻射傷害，可以說是一種清潔、高效的電子通信方式。

結語

人類的 科技 在不斷的進步，從預言中微子到發現，最終證實中微子的存在，科學界花了一個世紀的時間， 但目前我們對於中微子還知之甚少。

日本在2019年發布將升級超級神岡探測器，為儲水26億噸的頂級神岡探測器，將擁有數倍超級神岡探測器的實力， 我國的江門中微子實驗，將最早於2022年開始收集數據， 這個位於地下700多米深的中微子探測設施將進一步揭開中微子的神秘面紗。

⑥ 制葯行業為什麼用超純水

如果一般的生產就抄用醫用純化水就可以,具體的按類型不同，達到國家GMP相關認證的要求就可以，如果要涉及科研分析，特別是什麼高效液相或者對水有更高的分析儀器設備，就必須用超純水機制的水才能達到儀器對水質的要求！

⑦ 為什麼原子能工業用超純水

原子能工業發電必須使用超純水，其實發電廠都要使用超純水。
原子能工業發電裝置價格昂貴，水的純度過低，內部含有的鹽分，尤其是氯離子，將會對設備造成腐蝕，設備腐蝕將導致使用壽命縮短。甚至可能會發生安全事故。

⑧ 日本在地下存放了5萬噸超純水，他們的目的是什麼

顧名思義，所謂超純水就是指非常純凈的水，電阻率達到18兆歐姆·厘米（25 ）的水就可以稱為超純水。為什麼水的純凈度會與電阻率有關呢？這是因為水本身是電的不良導體，水中的雜質越少，電阻率就越大，相應的其導電性能就越小。

盡管超純水在自然界中是不存在的，但人類卻可以自己動手來制備，通常來講，超純水的制備量都很少，不過凡事都有例外，日本東京大學的科學家就在地下存放了5萬噸超純水。那麼他們的目的是什麼呢？答案就是探測宇宙中的「隱身粒子」——中微子。

中微子是宇宙中的一種基本粒子，它們的運動速度通常都非常接近光速，強相互作用力和電磁力都不會對中微子產生作用，而由於中微子的質量又極小（一般小於電子質量的100萬分之1），因此引力對它的作用也幾乎等於零，也就是說，四大基本力中有三種都對中微子無效。

弱相互作用力對中微子有效，不過這種力的作用距離極短（小於10^-17米），這個范圍其實就是原子核內的誇克層面。簡單來講就是，只有中微子直接撞上了原子核內的誇克，科學家才有可能探測得到它們，那這種概率有多大呢？我們不妨來看一下數據。

原子、誇克和中微子直徑的數量級分別為為10^-10米、10^-18米和10^-20米，也就是說，如果把中微子放大成一顆直徑1厘米的小球，那麼按照相同的比例放大，原子的直徑就有10萬公里，而位於這個原子中心的誇克的直徑則卻有1米。

由此可見，中微子擊中誇克的概率可以說低得令人發指，所以在絕大多數時候，中微子都是直接穿過原子，我們根本就察覺不到，正因為如此，中微子也被稱為「隱身粒子」。

宇宙里中微子的數量相當巨大，對我們地球人而言，平均每秒鍾就有數十萬億個中微子穿過我們的身體。由此可見，盡管中微子撞上誇克的概率極低，但在如此多的中微子里，仍然可能會有極少的一部分會與地球上的物質產生互動。

因此科學家只需要建造一個巨大的「靶子」，並對其進行嚴密的監測，就可能探測得到中微子，而日本在地下存放了5萬噸超純水的目的，就是建造這樣一個「靶子」。

這個項目全稱為「超級神岡中微子探測實驗」（Super-Kamioka Neutrino Detection Experiment），科學家將超純水裝在一個直徑39.3米、高41.4米的不銹鋼圓柱形容器之內，被深深地埋在日本岐阜縣飛驒市神岡町的一處深達1公里的廢棄礦井中。

為了保證水的純凈度，這里的空氣都是凈化處理過的，而容器里的超純水更是會被不停地進行循環凈化，去除掉其中所有能夠被去除的雜質。科學家認為，在地下1公里處，可以有效地避免地球表面的各種干擾，而超純水又幾乎是完全透明的，這樣就可以大幅度地提高發現中微子的可能性。

當中微子撞上了原子核中的誇克之後，會產生電子和μ子（μ子和電子一樣屬於輕子，其質量大約為電子的200倍，半衰期只有2.2 x 16^-6秒），這些電子和μ子的速度極快，甚至會超過光在水中的速度，在這種情況下，就會產生切連科夫輻射，從而釋放出非常微弱的光信號。

為了探測這些光信號，科學家在這個容器的內壁上設置了1.12萬個光電倍增管（上圖中的金色圓球），其功能是將光信號盡可能地放大（可以高達1億倍）。

在處於工作狀態的時候，這些光電倍增管就像是1萬多隻眼睛一樣在黑暗中「盯」著容器里的超純水，靜靜地等待著某個來自宇宙深空的中微子一頭撞在誇克上所發出的那麼一丁點微光。

如此精心的安排沒有白費，迄今為止，該項目已經多次探測到了中微子，從此拉開了中微子天文學的序幕，而日本科學家也因此獲得了兩個諾貝爾物理學獎（分別為2002年和2015年）。順便講一下，該項目其實還有另外一個目的，那就是探測質子衰變，不過這一目標始終沒有實現。

⑨ 日本在地下儲存五萬噸「超純水」, 20年未喝一滴, 到底有什麼目的

水對於人類來說都是非常的重要的，而且在對於這樣一個島國日本也是非常的重要的，在地下儲存5萬噸純凈水不是為了節約純凈水，而是對於一個中微子的科學研究。

而這並沒有對該領域的其他國家的科學家造成打擊，他們始終都堅信中微子的存在，他們也一直都在想盡辦法的證明這一觀點，而各國科學家經過多年的研究，終於還是有了突破性的成果。後來美國科學家在南極洲的科學實驗中發現了中微子的存在，這個發現也引起了該領域的震動，所以這樣的科學精神還是值得學習的。

⑩ 超純水機用途簡介 家用和實驗室用是不同的

超純水機和家用純水機不同，超純水機的水純度更高，主要是通過超純水機的離子交換的固體吸附過程，由離子交換劑的電解質溶液。超純水和超純水機的用途是什麼呢?超純水機的技術原理又是怎麼樣的呢?下面一起來看看吧!

一、超純水機是什麼

超純水機，是採用預處理、反滲透技術、超純化處理以及後級處理等方法，將水中的導電介質幾乎完全去除，又將水中不離解的膠體物質、氣體及有機物均去除至很低程度的水處理設備。超純水機又稱做：超純水器，超純水設備，超純水儀，超純水系統，實驗室超純水器等。超純水機所生產的超純水電阻率一般應大於10兆歐，10兆歐以上的水才叫超純水。優質超純水出水能達到18.25兆歐。

二、超純水機的技術原理

超純水機的離子交換是一種特殊的固體吸附過程，它是由離子交換劑的電解質溶液中進行的。一般的離子交換劑是一種不溶於水的固體顆粒狀物質，即離子交換樹脂。它能夠從電解質溶液中吸取某種陽離子或者陰離子，而把自身所含的另外一種帶相同電荷符號的離子等量地換出來，並釋放到溶液中去，這就是所謂的離子交換。按照所交換離子的種類，離子交換劑可分為陽離子交換劑和陰離子交換劑兩大類。

三、超純水機的分類

(一)從用途上區劃分為：

1、生活飲用型純水機(家用純水機)

2、實驗室用純水機(也叫超純水機)

3、工業純水機

4、大型工業純水機

(二)、根據使用情況分為：

1、手動型，也稱經濟型。經濟型純水機使用的是手動反沖洗閥門。

2、自動型，自動型就是全電腦自動沖洗純水機，通過電腦控制板實現沖洗。

3、自潔型，又稱自潔式，自潔型則是自行清潔，是自潔式凈水器的反滲透系列，它的優點的是無需經濟型的手動操作，也無需自動型的電器元件，不但結構簡單，還能達到整機自潔。

(三)、家用純水機根據安裝位置分為：櫥上型和櫥下型，作用是一樣的。

(四)、根據主機和儲水桶的結合情況還可分為分體式和一體式的，分體式的佔地面積比較大，儲水桶和機身分離;一體式純水機的主機和儲水桶在一起，佔地面積小，外形美觀大方。用戶可根據自己的實際情況做出選擇。

四、超純水機的用途

隨著科學技術的進步，人們對自然界中各類事物的認識都朝著微觀化，本質化的方向發展，很多實驗、檢測對試劑或培養環境中的雜質的要求都達到了ppb級，有的甚至達到ppt級;如在生命科學研究過程中，對水中的多種污染物十分敏感，尤其重金屬和可溶性有機物。

純水主要用途：

●實驗室器皿的最後清洗●緩沖液、化學試劑配製用水●微生物培養基制備用水

●氫氣發生器、室內加濕器、高壓消毒鍋用純水●人或實驗動物飲用水等;

超純水主要用途：

●動、植物細細胞培養用水

●各種醫療用生化儀、分析儀、血液透析儀用水●分析試劑及葯品配置稀釋用水●生理、病理、毒理學實驗用水

●醫院、醫葯制劑室及中心實驗室用純化水和高純水●原子吸收光譜穗磨用水●試管嬰兒用水

●各種高效液相色譜、離子色譜用水

●其他各種實驗室用水和醫葯用水。

看了以上的介紹相信大家對超純水機是什麼，超純水機的用途都有所了解了，超純水機主要是採用預處理、反滲透技術，為實驗生產出需要的超純水。目前超純水機的應用范圍十分廣泛，涉及醫院、高校科研、質檢單位、化工廠、制葯廠、水質監測中心、畜牧行業、自來水廠、疾控毀閉中心、種子監測站、電瓶廠、液晶屏廠、精密電路廠、無塵品生產等。關於超純水機的用途就先介紹到這兒，想了解更多請繼續關注土巴兔學裝修吧!

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