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了解水净化:

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水(通常指自来水),必须运用一系列科技手段祛除其中杂质,才能成为适用于科学应用的纯水。不同的实验室应用对所用纯水中杂质的含量要求不同,因此一系列不同的水净化技术应运而生。

过滤:
通常将深层过滤作为一项预处理。原水穿过一些列吸引和吸附杂质的滤膜。由于通过的杂质越来越少,这为随后的纯化过程提供了保护。同时,预过滤中使用的碳可以与氯离子结合,防止氯对后续净化过程中的RO膜造成损害。

在纯化的最后步骤中,我们通常会使用亚微米膜过滤。该滤膜可以有效去除先前纯化过程中残留的细菌和其他颗粒。

反渗透(RO):

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反渗透是用来祛除供给水中99%杂质的最经济的纯化方法。
在自然渗透过程中,水通过半透膜从低浓度流向高浓度的一边,直至膜两侧的浓度和压力相等。
在水净化的过程中,我们将外部压力施加于浓度高的一侧,水将由浓度高的一边流向浓度低的一边。这迫使供给水在通过半透膜时,水中的杂质被截留并沉积在膜的表面,最后被冲洗排出。而通过膜的纯水我们称为渗透水。
大多数的反渗透系统产出的纯水量较小,为了满足实验室最大用水的量,我们需要一个水箱来储存净化水。

去离子(DI)/离子交换:

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该过程使用合成树脂来祛除水(通常指渗透水,RO水)中的离子。
当水通过合成树脂做成的“离子交换板”时,水中的离子会发生一系列的化学反应。所有不需要的离子逐渐被氢基和羟基离子所取代,这些离子结合形成
纯水。
去离子是制备一级纯水的唯一方法。


电去离子(EDI):

电去离子是一种非常活跃的纯化技术,它将电渗析和离子交换结合在了一起。
在EDI电池室内,松散填充着离子交换树脂。当水从阴离子渗透膜与阳离子渗透膜之间通过时,带不同电极的离子相互吸附结合,并在纯化的过程中被
排出。一个纯水系统内可安装多个EDI电池室。
EDI电池室内的树脂不断再生,延长了过滤原件的使用寿命,从而减少了频繁更换滤筒带来的不方便和高成本。
当电流通过水时,H2O分子被电解成H+离子和OH-离子,这些离子使树脂不断地再生。


254nm和185nm波段的紫外线(UV)氧化:

光化学氧化和紫外线可以消除供给水中的有机物和微生物。245nm波段的紫外线可与细菌中的DNA发生反应,并使它变性。而185nm波段的紫外线可
以分解长链的碳有机化合物,使它在后续的去离子环节中变得容易被祛除。


超滤(UF):

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超滤可以祛除纯水中的热源(细菌内毒素)以及核酸酶。当在制作用于细胞培养和培养基制备的超纯水时,该过程是至关重要的。超滤过滤器通过尺寸
排阻来祛除纯水中的微粒和大分子。也可以使超滤过滤器带上电荷从而吸附水中的污染物。颗粒物被吸附在超滤膜表面后,通过排斥流将其冲走。超滤
过滤器通常在纯化过程的最后步骤中使用,以确保几乎完全将大分子杂质以及热源与核酸酶等祛除。