實驗室選擇適合的純水系統,有時似乎是一個複雜的過程。 然而, 在開始找尋之前, 花一些時間測底評估您的情況、 考量一些重要的因素, 將使您的選擇過程變得簡單, 並使您對最終的選擇深具信心。

 

1. 列出您水質的需求

首先, 知道實驗室純水的等級區分想當重要。 這些等級的區分是由標準制定的, 為確保使用者針對特定應用能夠選對水質, 另外亦能對費用有合理的運用 (因 Type 1 超純水製造機通常較 Type 2, 3 純水製造機昂貴)。

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一個水分子是由一個氧原子與兩個氫原子彎曲鍵結而成。由於正、負電荷的重心不一致,因此屬於極性分子。當兩個水分子同時存在時,非同一水分子之氫與氧原子會藉由靜電的交互作用彼此吸引而形成弱鍵結-氫鍵,並保持一定的距離(圖1)。而一個水分子可以同時與 4 個水分子結合,形成如結晶般的晶體結構。

水分子聚合體中,由於氫鍵鍵結的網狀結構會部分斷裂,而形成逐次移動變化的狀態,因此呈現液態,而此結構變化每秒可達 1012 次。

某一時間點的水分子移動,會形成稱為 “分子簇(cluster)” 的 (H2O)n 的集合體(圖2),是可以被偵測到的。


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最近因為颱風來襲自來水的混濁度提高, 提醒各位純水的用戶:

 

當進水中摻雜有許多的污染物質時,為了防止大量的污染物質直接流入純水系統中,因此,可以先將供水來源的水龍

頭打開充分排水使水質穩定後,再打開與系統相連結的進水開關並啟動系統。同時若是造成純水儲槽中的純水經長時間的放置而未使用,則將造成儲槽中的水質的劣化,因此建議完全排空,以確保水質的潔淨度。

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實驗室水質分類  


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本文引用自mmlebm - 實驗室 純水

所謂的實驗,是指從現象所推測的假設加以驗證的一個動作。 “假設”是否能被證明為真理,與能否取得具有再現性的實驗結果,是非常休戚相關的。實驗的再現性除了要有良好的技巧,還受到所使用的化學試劑純度與分析儀器精密度的影響。實驗中用來配製化學試劑的溶液,及對照組所使用的水的純度也非常重要。如果水中汙染物質對實驗檢測會造成影響時,就必須去除這些物質。此外,為了取得具再現性良好的結果,使用能保持穩定水質的純水是必要的。
近年來,實驗用之各種分析系統的靈敏度增高,因此對水質的純度也會有所要求。打個比方,以目前高靈敏度分析技術為例,簡單的說,就如同「在巨蛋球場中發現 1 塊錢硬幣」一般,由此可見,因科技快速進步而對水質要求是愈趨嚴苛。 

  • 1 ppm(≒10-6 g / ml = 1mg / L)1g / 1 m3(大約~浴缸中的1枚硬幣)
  • 1 ppb(≒10-9 g / ml = 1μg / L) 1g / 1,000 m3(大約~50m遊泳池中的1枚硬幣)
  • 1 ppt(≒10-12 g / ml = 1ng / L)1g / 1,000,000 m3(大約~巨蛋體育館中的1枚硬幣)

  要得到好的實驗結果,純水系統的選擇很重要

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水質的偵測
一般來說,偵測純水的導電度及 TOC (total organic carbon) 值,可對純水品質做有效的監控,進而增加實驗的再現性與正確性。導電度是透過測定水中電子的流動,推算得到離子的濃度 (因導電度與離子濃度、離子價數及移動性成正比)。TOC 的測定則可得到水中總有機物質的含量。然而需注意的是, 有機物分子一般不會離子化,故不會影響純水的導電度,因此即使水中含有有機物質污染物,比阻抗值仍會很高。同樣地,低數值的 TOC 只代表水中沒有有機物質污染物,不代表水中的金屬或鹽類離子亦很低。由此可知, 要精確顯示純水的品質,TOC 及導電度同時量測方能達成目的。


現取現用

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水中污染物 (contaminants) 有哪些?

水中的污染物質,依其性質可分為 4 類 (表1)。純水、超純水系統,依污染物質的性質,可以分別利用吸附、膜分離、相變化或是分解等方式將污染物質加以去除。

資料來源: http://www.milliq.com.tw/845/水中污染物 (contaminants) 有哪些?

 

 

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純水與超純水有哪些差異?

「純水」、「超純水」雖是實驗用水的名詞,卻無法明確表示水的純度。
將水中的導電污染物質去除到比阻抗值達18.2 MΩ.cm (25℃) 時,就稱為「超純水」。在此必須注意的是,比阻抗值只是代表水中無機鹽類的含量,但並不能表示不含其它種類的污染物質。也就是,稱為「超純水」的水,還是可能含有不確定量的有機物、微粒子、微生物等污染物質。因此,必須同時使用「比阻抗值」與「TOC值」來評估水質。

不論以任何純化方法來去除污染物質,若無法達到18.2 MΩ.cm的水,都稱為「純水」。例如「離子交換樹脂水」、「蒸餾水」、「逆滲透水」等,都屬於純水。「蒸餾水」與「逆滲透水」這一類的純水,由於純化速率較慢,都必須使用純水儲槽儲存後再供使用,因此,被純化的水,在貯存過程中卻可能受到貯存器材的材質、混雜在空氣中的污染物與微生物的污染,造成水質的降低。所以,所謂的「純水」也無法代表一定會有很好的品質,其水質會因為純化方法與使用環境的不同而有所不同。

「超純水」的定義:一般指經離子交換樹脂、活性碳、濾膜法去除水中的主要不純物質,而其比阻抗值達到18.2 MΩ.cm的水。

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蒸餾是自古以來就有的方法,它是利用物質間物理性質(揮發性與沸點)的不同,將含有污染物質的水汽化後,再加以回收。但是,蒸餾時沸騰的小水珠(water mist:每顆小水珠含有數千至數百萬分子)飛散到上升蒸氣中,會降低蒸餾水的純度。此外,揮發性高的元素 (Pb、B、Zn) ,以及與水沸點相近有機物及無機物的物質也會與水一起蒸發。還有,流經冷卻器的水分子凝結成水滴時,極容易與實驗室環境的空氣相接觸,會再度吸收空氣中的汙染物質而降低純度。

因此,經過一次蒸餾處理的蒸餾水經常無法滿足各種實驗的要求,需要二次蒸餾或是進一步以離子交換樹脂處理,來改善純度降低的情況。 (見下圖)

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