超純水是一種純度極高的水,其電阻率高達 18.2 MΩcm 以上,幾乎去除了水中所有的雜質,包括溶解性固體、有機物、微生物、膠體以及氣體等。它的制備工藝極為復雜且精密,往往綜合運用了反滲透、離子交換、超濾、紫外線殺菌、超濾膜過濾等多種先進技術手段。 在半導體制造領域,超純水是芯片生產過程中的關鍵要素。芯片的微小電路結構對雜質極為敏感,哪怕是極其微量的離子或顆粒雜質都可能導致芯片短路、性能下降甚至報廢。超純水用于芯片的清洗、光刻、蝕刻等各個工序,確保了芯片制造的高精度和高質量。超純水在保險行業用于實驗室檢測與評估。湖南什么是超純水
關閉反滲透系統的進水閥門、產水閥門和濃水閥門,將系統與原水供應和后續用水環節隔離開。打開濃水排放閥和產水排放閥,將反滲透膜組件內的水排空,可利用壓縮空氣吹掃膜組件,盡量排凈殘留水,但要注意控制空氣壓力,一般不超過 0.3MPa,防止對膜造成損傷。清洗劑助劑:如十二烷基苯磺酸鈉等表面活性劑,可提高清洗效果,添加量一般為清洗液總量的 0.05% - 0.1%(質量分數)。連接管道:采用耐酸堿的塑料管道(如 UPVC 或 PVDF)連接清洗水箱、清洗泵和反滲透膜組件,管道直徑根據流量計算確定,同時要保證連接牢固、無泄漏。將清洗液通過泵循環通過膜元件,循環時間根據污染程度而定,一般為 30-60 分鐘。循環結束后,可讓膜元件在清洗液中浸泡 15-30 分鐘,使清洗劑與污染物充分接觸反應,增強清洗效果湖南什么是超純水超純水的表面張力與普通水不同,受雜質去除程度影響。
1. 溫度對超純水電阻率的測量結果有著很大的影響。水的離子化程度和離子遷移速度會隨著溫度的升高而增加。根據物理化學原理,當溫度升高時,水分子的熱運動加劇,這使得水中的離子更容易移動,導致電阻率下降。一般來說,溫度每升高 1℃,超純水的電阻率大約會降低 2 - 3%(在 25℃左右的溫度范圍內)。測量操作:開啟電阻率儀,等待儀器穩定后開始測量。在測量過程中,要注意觀察儀器顯示的電阻率值和溫度值。如果溫度發生變化,儀器會自動進行溫度補償(如果具備該功能)。對于高精度的測量,可能需要進行多次測量,然后取平均值以減少誤差。例如,在 25℃時,超純水的電阻率標準值為 18.2 MΩcm,當溫度升高到 30℃時,電阻率可能會下降到 16 - 17 MΩcm 左右。因此,在測量超純水電阻率時,必須考慮溫度因素。現代電阻率測量儀器通常配備有溫度傳感器,能夠自動進行溫度補償,將測量結果換算為標準溫度(如 25℃)下的電阻率值。
紫外線殺菌(UV) 殺菌原理 紫外線殺菌是利用紫外線(主要是 254nm 波長的紫外線)照射破壞微生物的 DNA 結構,使微生物失去繁殖和生存能力。對于水中殘留的細菌、病毒和藻類等微生物,紫外線照射能夠有效地將它們殺滅,從而保證超純水的微生物指標符合要求。 設備配置 紫外線殺菌設備通常由紫外燈、石英套管和反應器組成。紫外燈發出的紫外線透過石英套管照射在水中,為了確保殺菌效果,要根據處理水量和水質來確定紫外燈的功率和數量,同時要保證水在反應器中的停留時間足夠長,一般在幾秒到幾十秒之間。超純水的分配泵需具備高精度與低污染特性。
環境濕度主要影響測量儀器和電極的表面狀態。如果環境濕度較高,儀器的外殼和電極表面可能會吸附水汽,形成一層薄薄的水膜。當這層水膜含有雜質時,例如空氣中的鹽類、灰塵等溶解在其中,就可能會引入額外的導電通路,導致測量的電阻率比實際值偏低。另外,高濕度環境下,空氣中的水分可能會進入測量樣品中,改變超純水的純度。尤其是在長時間的測量過程中,這種影響可能會累積。例如,在一個濕度為 80% 以上的環境中進行超純水電阻率測量,相比濕度為 40% 的環境,更容易出現測量誤差。空氣中的化學污染物,如酸性氣體(二氧化硫、二氧化碳等)、堿性氣體(氨氣等)和揮發性有機物(VOCs),可能會溶解在超純水中,改變其化學組成和電阻率。例如,二氧化碳溶解在水中會形成碳酸,碳酸會部分電離產生氫離子和碳酸氫根離子,從而增加了水中的離子濃度,導致電阻率下降。離子交換纖維在超純水制備中有獨特的應用優勢。湖南什么是超純水
超純水在材料科學研究中用于制備特殊材料的溶液。湖南什么是超純水
信號處理單元和顯示單元:信號處理單元負責將電極測量到的微弱電信號進行放大、濾波等處理,然后將處理后的信號傳輸給顯示單元。顯示單元則將電阻率的測量結果以數字或模擬的方式顯示出來,方便用戶讀取。準備工作:首先要確保測量儀器(電阻率儀)處于良好的工作狀態,并且電極已經經過適當的清洗和校準。清洗電極可以使用超純水或專門的電極清洗液,以去除電極表面可能附著的雜質或污染物。校準過程通常是根據儀器的操作手冊,使用已知電阻率的標準溶液對儀器進行校準,以確保測量的準確性。樣品采集和放置:使用干凈的、經過嚴格清洗的容器采集超純水樣品。在將樣品放入測量電極之間時,要盡量避免引入氣泡,因為氣泡會干擾電流通路,導致測量誤差。如果有氣泡存在,可以輕輕敲擊容器或使用超聲處理等方法將氣泡去除。湖南什么是超純水