活性炭過濾器 活性炭過濾器可以有效降低水中 TOC 含量。一般情況下,它能夠去除水中 30% - 70% 的有機碳化合物。對于一些相對分子質量較大、具有較強吸附性的有機物質,去除效果更為明顯。例如,對于水中的腐殖酸等天然有機物,活性炭的去除率可能會達到 50% - 70%。但對于一些小分子、極性較強的有機物質,如甲醇、乙醇等,活性炭的吸附效果可能會相對較差,去除率可能只有 30% 左右。 超濾過濾器 超濾過濾器主要是截留大分子有機物,對于 TOC 的降低程度取決于超濾膜的截留分子量和水中有機物質的分子大小分布。一般而言,超濾可以去除水中 60% - 90% 的大分子有機碳化合物(分子量大于超濾膜截留分子量)。如果水中主要是分子量較大的膠體、蛋白質等有機物質,超濾后的 TOC 含量可能會降低 70% - 90%。然而,對于分子量小于超濾膜截留分子量的有機小分子,超濾幾乎沒有去除作用,所以整體 TOC 降低程度有限。在化學分析的滴定實驗中,去離子水可提高滴定終點的準確性。江蘇去離子水要求
化學氧化 - 滴定法(經典化學分析方法) 試劑準備 需要準備化學氧化劑,如重鉻酸鉀(KCrO)溶液、硫酸(HSO)溶液、硫酸亞鐵銨 [(NH)Fe(SO)] 標準溶液等。同時,要準備合適的指示劑,如鄰菲啰啉指示劑。重鉻酸鉀是強氧化劑,用于氧化水樣中的有機碳,硫酸提供酸性環境,硫酸亞鐵銨用于滴定剩余的重鉻酸鉀。 實驗步驟 取一定量(如 50 - 100mL)的水樣置于錐形瓶中,加入適量的重鉻酸鉀溶液和濃硫酸,加熱回流一定時間(如 2 - 3 小時),使水樣中的有機碳被氧化為二氧化碳。冷卻后,加入鄰菲啰啉指示劑,用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定剩余的重鉻酸鉀。根據重鉻酸鉀的加入量和滴定消耗的硫酸亞鐵銨的量,按照化學計量關系計算出水樣中的 TOC 含量。不過,這種方法操作相對復雜,且可能受到水樣中其他還原性物質的干擾,需要進行空白實驗和干擾物質校正。江蘇去離子水要求在制藥行業的膠囊殼生產中,去離子水可改善殼的質量與穩定性。
紫外線氧化 - 非色散紅外吸收法 儀器與試劑準備 同樣需要總有機碳分析儀,但氧化方式為紫外線氧化。儀器需要配備很度紫外線燈,波長一般在 185 - 254nm 之間。準備用于校準的標準溶液,校準方法與燃燒氧化法類似。同時,要檢查儀器的紫外線燈強度是否符合要求,因為紫外線強度會直接影響有機碳的氧化效率。 樣品處理與操作 水樣采集和預處理步驟與燃燒氧化法基本相同。將處理后的水樣注入儀器的反應室,在紫外線照射下,水中的有機碳被氧化為二氧化碳。然后通過非色散紅外吸收檢測器檢測二氧化碳的量,進而計算 TOC 含量。這種方法相對溫和,對于一些對溫度敏感的水樣或者含有易揮發有機物質的水樣比較適用,因為它避免了高溫燃燒過程可能導致的有機物質揮發損失。
燃燒氧化 - 非色散紅外吸收法(實驗室常用方法) 儀器準備 需要一臺總有機碳分析儀,該儀器主要包括進樣裝置、燃燒氧化單元、二氧化碳檢測單元(非色散紅外吸收檢測器)等部分。在實驗前,要確保儀器性能良好,對儀器進行校準,通常使用已知 TOC 濃度的標準溶液,如鄰苯二甲酸氫鉀(KHP)溶液。因為 KHP 是一種有機化合物,純度高,化學性質穩定,其碳含量可以精確計算,是理想的校準物質。例如,將一定濃度(如 100mg/L)的 KHP 溶液注入儀器,按照儀器操作手冊調整儀器參數,使測量值與理論值相符,完成校準。 樣品采集與預處理 采集水樣時,要使用合適的采樣容器,一般采用玻璃或特定的塑料材質容器,避免容器本身對水樣造成污染。對于含有大顆粒雜質的水樣,需要進行過濾處理,防止堵塞儀器進樣口。如果水樣中含有較高濃度的無機碳(IC),如碳酸鹽和碳酸氫鹽,需要進行無機碳的去除。可以采用酸化曝氣法,即向水樣中加入磷酸等酸,使水樣 pH 值降低至 2 - 3,然后用氮氣或空氣曝氣,將無機碳以二氧化碳形式去除。在制藥行業的藥膏生產中,去離子水可改善藥膏的質地與均勻性。
原理:在壓力作用下,讓水通過半透膜,半透膜只允許水分子通過,而熱源物質(通常是大分子或帶電粒子)由于其尺寸較大或電荷性質等原因被阻擋在膜的一側。這樣,透過半透膜的水的熱源含量就會降低。反滲透膜的孔徑一般在 0.0001 - 0.001μm 之間,能夠有效截留細菌、內素等熱源物質。 操作要點:選擇合適的反滲透膜很關鍵,不同的反滲透膜對于不同類型和大小的熱源物質截留效果不同。在使用過程中,要注意控制進水壓力,一般進水壓力在 1 - 10MPa 之間,壓力過高可能損壞反滲透膜,壓力過低則會影響水的透過效率。同時,要定期對反滲透膜進行清洗,因為在使用過程中,水中的雜質可能會吸附或沉積在膜表面,降低膜的性能。清洗可以采用化學清洗劑,如檸檬酸用于去除金屬氧化物沉淀,氫氧化鈉用于去除有機物和微生物等。其在化學合成反應中,可作為反應原料的溶劑或洗滌用水。江蘇去離子水要求
去離子水在化學分析的原子吸收光譜實驗中,可降低干擾。江蘇去離子水要求
選擇合適的反滲透膜:根據待處理水的水質、熱源物質的特性以及處理量等因素,選擇具有合適截留分子量和材質的反滲透膜。常見的有醋酸纖維素膜、聚酰胺膜等,例如對于制藥行業的純化水,通常會選用聚酰胺材質的反滲透膜,其對熱源物質的截留效果較好。安裝與檢查設備:正確安裝反滲透設備,確保管道連接緊密無泄漏,各部件安裝牢固。檢查高壓泵、計量泵、壓力表、閥門等設備是否正常工作,同時檢查電路、控制系統是否運行良好。過濾:使用砂濾器、活性炭過濾器等對原水進行初步過濾,去除水中的大顆粒雜質、懸浮物、有機物等,防止其堵塞反滲透膜,影響反滲透效果。 軟化:若原水硬度較高,可采用離子交換樹脂軟化法或加藥軟化法等進行軟化處理,降低水中鈣、鎂等離子的含量,減少在反滲透膜表面形成水垢的可能性江蘇去離子水要求