离子交换法制备纯化水的过程分下列几种:
1、纯化水的制取的最早方法就是离子交换,他起源于60年代左右,一般采取阳离子交换树脂+阴离子交换树脂+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这种方法需要浪费大量的酸和碱再生树脂现在被淘汰了。
2、电渗析(ED)+阳离子交换树脂+阴离子交换树脂+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这是80年代制造纯化水的方法,原理就是通过电渗析预脱盐来减少树脂转型再生的酸碱使用量。
3、反渗透(RO)+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这是90年代流行的制造纯化水的方法,反渗透与电渗析相比脱盐率更高,操作更简便。
总结:离子交换法来制备纯化水应该是老工艺了,他的优点就是出水水质好,投资较少。缺点就是由污染,运行费用高。由于树脂本身就是有机物化学合成,他的破碎率较难控制或者一般厂家难以设计高标准的工艺,在新版GMP对TOC要求越来越严格的情况下,慢慢被双级反渗透工艺所淘汰。
B. 实验室常用的制纯水的方法有哪俩种
实验室制纯水常用的方法有:
1.蒸馏,复蒸馏
2.树脂交换
3.反渗透+树脂交换
4.电渗析+树脂交换
等等
混床是保证纯水质量必要的设备。
C. 化学上工业制取纯水的方法
纯水的制取工艺:
1.反渗透过滤系统
反渗透是实验室纯水机最常用的过滤方法,它的过滤优点专和缺点属,我们已经介绍过很多次了,比如在讲时就给大家介绍过。优点是在一定程度上有效地去除所有类型的污染物(颗粒,胶体和溶解的无机物),日常维护比较少。而缺点是由于RO膜的紧密孔隙度限制了其流速,因此纯水的制取量相比较其他方法来说比较少,而且制取成本较高。
2.紫外线辐射制取纯水
优点是有效消毒处理,将有机化合物(185nm和254nm)氧化为<5ppb TOC。
缺点是会降低水质的电阻率,不会去除颗粒,胶体或离子。
3.蒸馏制取纯水
蒸馏制取该方法的基础是在蒸汽相中随后冷凝而转移水。该方法的主要缺点是将水转化为蒸汽所需的电力维护成本非常高。此外,在蒸汽形成过程中与水分子一起,其他溶质可以根据其挥发性进入蒸汽,最终溶解到制取的纯水中。
4.去离子交换
优点是能够有效去除溶解于水中的有害离子,比如重金属离子,而且制取的超纯水电阻率接近18兆欧。缺点是无法去除不溶于水的矿物质,而且纯水制取成本较高。因此多与反渗透配合使用。
D. 制备纯化水的方法有哪些
1.蒸馏法,按蒸馏器皿可分为玻璃、石英蒸馏器,金属材质的有铜、不锈钢和白金蒸馏器等。按蒸馏次数可分为一次、二次和多次蒸馏法。此外,为了去掉一些特出的杂质,还需采取一些特殊的措施。例如预先加入一些高锰酸钾可除去易氧化物;加入少许磷酸可除去三价铁;加入少许不挥发酸可制取无氨水等。蒸馏水可以满足普通分析实验室的用水要求。由于很难排除二氧化碳的溶入。所以水的电阻率是很低的,达不到MΩ级。不能满足许多新技术的需要。
2.离子交换法,主要有两种制备方式:
A. 复床式,即按阳床—阴床—阳床—阴床—混合床的方式连接并生产去离子水;早期多采用这种方式,便于树脂再生。
B. 混床式(2-5级串联不等),混床去离子的效果好。但再生不方便。
离子交换法可以获得十几MΩ的去离子水。但有机物无法去掉,TOC和COD值往往比原水还高。这是因为树脂不好,或是树脂的预处理不彻底,树脂中所含的低聚物、单体、添加剂等没有除尽,或树脂不稳定,不断地释放出分解产物。这一切都将以TOC或COD指标的形式表现出来。例如,当自来水的COD值为2mg/L时,经过去离子处理得到的去离子水的COD值常在5-10mg/L之间。当然,在使用好树脂时会得到好结果,否则就无法制备超纯水了。
3.电渗析法,产生于1950年[4],由于其能耗低,常作为离子交换法的前处理步骤。它在外加直流电场作用下,利用阴阳离子交换膜分别选择性的允许阴阳离子透过,使一部分离子透过离子交换膜迁移到另一部分水中去,从而使一部分水纯化,另一部分水浓缩。这就是电渗析的原理。电渗析是常用的脱盐技术之一。产出水的纯度能满足一写工业用水的需要。例如,用电阻率为1.6KΩ·cm(25°C)的原水可以获得1.03MΩ·cm(25°C)的产出水。换言之,原水的总硬度为77mg/L时产出水的总硬度则为∽10mg/L.
4.反渗透法,目前它是一种应用最广的脱盐技术。反渗透膜虽在1977年 就有了,但其规模化生产和广泛用于脱盐却是近几年的事情。反渗透膜能去除无机盐、有机物(分子量>500)、细菌、热源、病毒、悬浊物(粒径>0.1μm)等。产出水的电阻率能较原水的电阻率升高近10倍。
E. 三种基本净化水的方法 三种基本净化水的方法介绍
1、蒸馏法: 目前使用的蒸馏器有玻璃、石英和铜等材料制成,蒸馏法只能除去水中非挥发性的物质,并不能除去溶解在水中的气体,而且,根据制备材料不同,所含杂质的种类和数量也不同,比如,用铜蒸馏器,水中会含有少量的铜离子,用玻璃蒸馏器制备,水中会含有少量的钠离子和硅酸根离子.从经济角度讲,蒸馏制水存在着耗水量大、用电成本高等弊病,如果是偏远地区,运输也会是一个麻烦,尤其是玻璃和石英蒸馏水器。
2、离子交换法 用离子交换法制备的纯水称为去离子水,是目前用的比较多的一种方法,一般采用阴、阳离子交换树脂的混合床装置,这种方法的优点是:成本低、树脂可再生后反复使用,制备水量大,去离子能力强,但每种方法都有缺点,反渗透法也不例外,其缺点就是设备与操作比较复杂,而且不能除去有机物等非电解质杂质,并有微量树脂溶在水中。
3、渗析法 渗析也叫渗透法,渗透是在外电场的作用下,利用阴阳离子交换膜对溶液中离子的选择性透过而使杂质离子从水中分离出来,现在用的比较多的是一种反渗透技术,反渗透能除掉90-99%的绝大多数污染物,但除去杂质的效率比较低,单独使用的话,只适用于一些要求不是很高的实验.通常作为一种预处理手段。
F. 如何生产纯水
如果在实验室的话,你可以通过蒸馏的办法,如果生产的话可以用电渗析方法或反渗透法,或者二者组合使用再加上紫外杀菌仪器生产。
G. 简述实验室纯水制备方法及实验用水原则。
实验室纯化水制备常用方法可分三大类:①蒸馏法,②去离子法,③逆渗透法。临床实验室用水,一般选用二级,特殊实验如酶学测定或科研用水应选一级水。三级水则用作仪器、器皿经自来水冲洗后的再冲洗。用一级水进行的实验不得用次级水稀释标本和配制标准液。
H. 如何制作纯净水
1、制作纯净水所需要的工具:一个比较深的锅,一个弧面锅盖,冰块,和一个可以浮在水面的大碗。
(8)纯化水的制备有几种方法扩展阅读:
在高纯水的生产过程中,水中的阴、阳离子可用电渗析法、反渗透法及离子交换树脂技术等去除;水中的颗粒一般可用超过滤、膜过滤等技术去除;水中的细菌,目前国内多采用加药或紫外灯照射或臭氧杀菌的方法去除;水中的TOC则一般用活性炭、反渗透处理。在高纯水应用的领域中,水的纯度直接关系到器件的性能、可靠性、阈值电压,导致低击穿,产生缺陷,还影响材料的少子寿命,因此高纯水要求具有相当高的纯度和精度。
天然水中溶解的气体主要有O2、CO2、SO2和少量的CH4、氡气、氯气等,在高纯水的生产过程中,还必需去除这类的气体。为了有效的去除杂质,在生产高纯水的过程中,加入了一些化学杀菌剂,如甲醛、双氧水、次氯酸钠等。这些都是为什么高纯水不能作为饮用水的原因之一。
I. 纯净水的制备方法 常用实验室纯净水的制备方法
1、蒸馏法
按蒸馏器皿可分为玻璃、石英蒸馏器,金属材质的有铜、不锈钢和白金蒸馏器等。按蒸馏次数可分为一次、二次和多次蒸馏法。此外,为兆丛前了去掉一些特出的杂质,还需采取一些特殊的措施。例如预先加入一些高锰酸钾郑态可除去易氧化物;加入少许磷酸可除去三价铁;加入少许不挥发酸可制取无氨水等。蒸馏水可以满足普通分析实验室的用水要求。
2、离子交换法
主要有两种制备方式:复床式,即按阳床—阴床—阳床—阴床—混合床的方式连接并生产去离子水;早期多采用这种方式,便于树脂再生;混床式(2-5级串联不等族清),混床去离子的效果好。但再生不方便。离子交换法可以获得十几MΩ的去离子水。但有机物无法去掉,TOC和COD值往往比原水还高。这是因为树脂不好,或是树脂的预处理不彻底,树脂中所含的低聚物、单体、添加剂等没有除尽,或树脂不稳定,不断地释放出分解产物。
J. 纯化水的制备方法
纯化水制备主要由五个部分组成:预处理、初级除盐装置、深度除盐装置、后处理装置、纯化水输送分配系统。工艺流程包括:原水→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器(或阻垢加药装置)→精密过滤器→第一级反渗透 →PH调节→中间水箱(可选)→第二级反渗透(反渗透膜表面带正电荷)→纯化水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→ 微孔过滤器→用水点。
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