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。在電子行業的磁性材料制造中,去離子水可提高材料性能。上海常見的去離子水市場價
毒理學研究 通過毒理學研究來評估水中有機碳化合物對人體和環境的潛在危害。研究不同類型有機碳化合物(如多環芳烴、揮發性有機物等)在不同濃度下的毒性效應,包括急性毒性、慢性毒性等。根據這些研究結果,結合水中有機碳化合物的種類和可能的暴露途徑(如飲用、皮膚接觸等),確定一個安全的 TOC 含量閾值。例如,對于一些已知的有機碳化合物,會設定極低的 TOC 含量標準,以盡量減少風險。 工藝影響研究 在工業生產和實驗過程中,研究不同 TOC 含量的水對工藝和產品質量的影響。通過大量的實驗和實際生產數據收集,確定一個能夠保證工藝穩定運行和產品質量合格的 TOC 含量范圍。例如,在電子工業中,通過對不同芯片制造工藝和不同 TOC 含量純水的實驗,發現當 TOC 含量超過一定限度時,芯片的次品率會增加,從而根據這些數據確定合適的 TOC 含量標準。上海常見的去離子水市場價去離子水的導電性差,可減少電化學腐蝕與微電流干擾。
去離子水和蒸餾水主要有以下區別,蒸餾水是通過蒸餾的方法制備的。將水加熱至沸點,使其汽化,然后將水蒸氣冷卻凝結成液態水。這個過程主要是利用水和雜質的沸點差異來分離它們。例如,水中的一些不揮發性雜質(如大多數鹽類,因為它們的沸點遠高于水的沸點)會留在原來的容器中,而水蒸氣中基本只含有水這種揮發性物質。 簡單的蒸餾裝置通常包括一個加熱源(如酒精燈或電熱套)、一個蒸餾燒瓶、一個冷凝器和一個接收容器。在蒸餾燒瓶中加熱水,水蒸氣進入冷凝器,通過冷卻介質(如冷水)的冷卻作用,水蒸氣重新變成液態水,收集在接收容器中。去離子水是通過離子交換樹脂去除水中的離子雜質而得到的。離子交換樹脂是一種帶有可交換離子的高分子材料。 通常包含陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。當水通過陽離子交換樹脂時,水中的陽離子(如 Ca、Mg、Na等)會與樹脂上的氫離子(H)進行交換;接著,水再通過陰離子交換樹脂,水中的陰離子(如 Cl、SO等)會與樹脂上的氫氧根離子(OH)進行交換。經過這一系列交換過程,水中的離子雜質被去除,從而得到去離子水。
制藥行業:對于制藥行業的純化水,TOC 含量要求更為嚴格。一般要求純化水的 TOC 含量不超過 500μg/L,注射用水的 TOC 含量不超過 500μg/L(中國藥典規定)。這是因為在藥品生產過程中,即使微量的有機碳化合物也可能與藥物成分發生反應,影響藥品質量和安全性,或者作為微生物生長的營養源,導致藥品污染。 電子工業(半導體制造等):在電子工業中,特別是半導體制造,超純水的 TOC 含量通常要求低于 1 - 10μg/L。這是由于在半導體制造過程中,即使極微量的有機碳雜質也可能吸附在芯片表面,影響芯片的性能和質量,如導致芯片短路、光刻精度下降等問題。 實驗室分析(高精度實驗):在高精度化學分析和生命科學研究等實驗室用途中,TOC 含量一般要求低于 10 - 100μg/L。例如,在液相色譜 - 質譜聯用(LC - MS)等高精度分析實驗中,低 TOC 含量的水可以避免在分析過程中產生額外的峰,確保實驗結果的準確性和重復性。其在環境科學的水樣采集與保存中,可作為空白對照水樣。
原理:超濾是一種加壓膜分離技術,以超濾膜為過濾介質。超濾膜的孔徑比反滲透膜大,一般在 0.001 - 0.1μm 之間,能夠截留大分子有機物、細菌和內素等熱源物質。水在壓力作用下通過超濾膜,而熱源物質被截留在膜的上游側,從而實現熱源物質與水的分離。 操作要點:超濾過程中,要根據需要處理的水量和水源中熱源物質的含量合理選擇超濾膜的面積和截留分子量。對于純水中熱源的去除,一般選擇截留分子量較小(如 1 - 10 萬道爾頓)的超濾膜,以確保有效截留內素等熱源物質。同樣,要注意超濾膜的清洗和維護,因為膜的污染會影響其過濾效果。可以采用物理清洗(如反沖洗)和化學清洗相結合的方式,延長超濾膜的使用壽命。其在玻璃儀器清洗時,可徹底去除離子殘留與污垢。上海常見的去離子水市場價
去離子水在生物技術研究中,可用于細胞培養液的配制。上海常見的去離子水市場價
反滲透過濾器 原理:反滲透膜的孔徑更小,通常在 0.0001 - 0.001μm 之間,在壓力作用下,只有水分子能夠通過反滲透膜,而幾乎所有的有機碳化合物、鹽類、細菌等雜質都被截留。這是一種非常有效的降低 TOC 含量的方法。 操作要點:反滲透系統需要一定的進水壓力,一般為 1 - 10MPa,因此要確保進水壓力穩定。同時,要定期檢查和更換反滲透膜,通常每 1 - 2 年更換一次,具體更換時間還需根據水質和使用情況確定。另外,要注意對反滲透系統進行適當的維護,如清洗前置過濾器、檢查壓力泵等。 水源選擇與保護 選擇好的水源:如果有條件,可以選擇水源作為飲用水。例如,一些山區的天然泉水或經過嚴格保護的深層地下水,其 TOC 含量通常較低。在選擇瓶裝水時,查看產品標簽,了解水源和水質檢測情況,優先選擇 TOC 含量較低的品牌。 水源保護:對于家庭自備井等水源,要注意保護水源周邊環境。避免在水源附近傾倒垃圾、使用農藥化肥等可能污染水源的行為。可以在水源周圍種植植被,起到一定的過濾和保護作用,減少地面徑流中的有機污染物進入水源。上海常見的去離子水市場價