原理：離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。對(duì)于含有酸性或堿性官能團(tuán)的有機(jī)污染物，離子交換樹脂可以通過離子交換反應(yīng)將其去除。例如，帶有羧基（-COOH）的有機(jī)酸可以與陽離子交換樹脂上的氫離子（H?）進(jìn)行交換，從而被樹脂吸附；帶有氨基（-NH?）的有機(jī)堿可以與陰離子交換樹脂上的氫氧根離子（OH?）進(jìn)行交換而被吸附。應(yīng)用：在超純水制備的離子交換步驟中，除了去除水中的無機(jī)離子外，也可以對(duì)部分有機(jī)污染物起到一定的去除作用。不過，離子交換樹脂主要針對(duì)的是含有特定官能團(tuán)的有機(jī)污染物，對(duì)于非離子型或中性的有機(jī)物去除效果有限。而且，樹脂在吸附一定量的有機(jī)污染物后，需要進(jìn)行再生或更換。超純水在化工合成中，保障反應(yīng)體系純凈無干擾。山西超純水工廠

活性炭具有高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，包括微孔、中孔和大孔。這些孔隙提供了巨大的比表面積，能夠通過物理吸附和化學(xué)吸附作用去除有機(jī)污染物。物理吸附是基于分子間的范德華力，活性炭的孔隙可以捕獲有機(jī)分子?；瘜W(xué)吸附則涉及活性炭表面的官能團(tuán)（如羧基、羥基等）與有機(jī)污染物之間的化學(xué)反應(yīng)。應(yīng)用：在超純水制備過程中，通常會(huì)使用顆粒活性炭（GAC）或粉末活性炭（PAC）。GAC 一般填充在吸附柱中，水通過吸附柱時(shí)，有機(jī)污染物被吸附在活性炭表面。PAC 則可以直接投加到水中，攪拌后通過過濾去除。例如，對(duì)于水中的腐殖酸、富里酸等天然有機(jī)物以及一些小分子的有機(jī)化合物，活性炭吸附都有很好的效果。不過，活性炭的吸附容量是有限的，隨著吸附的有機(jī)污染物增多，其吸附效率會(huì)逐漸降低，需要定期更換或再生。試驗(yàn)超純水檢測(cè)超純水在環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中作為空白水樣確保數(shù)據(jù)可靠。

制藥行業(yè) 在藥物合成環(huán)節(jié)，超純水是理想的反應(yīng)溶劑。許多藥物的合成對(duì)水質(zhì)要求極高，超純水能夠提供一個(gè)純凈的反應(yīng)環(huán)境，避免水中的雜質(zhì)與藥物原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而保證藥物合成的準(zhǔn)確性和藥物質(zhì)量。例如，在抗素的合成過程中，超純水的使用可以防止水中的金屬離子催化藥物分解或產(chǎn)生副反應(yīng)。 在藥品制劑生產(chǎn)中，超純水用于溶解藥物成分、制備注射劑和輸液等。對(duì)于注射劑和輸液來說，超純水的質(zhì)量直接關(guān)系到藥品的安全性。水中的熱源物質(zhì)、微生物和微粒等雜質(zhì)可能會(huì)引起患者發(fā)熱、過敏等不良反應(yīng)。超純水的使用可以很大限度地減少這些風(fēng)險(xiǎn)，確保藥品的純凈和安全。

生命科學(xué)研究領(lǐng)域 在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，超純水是配制培養(yǎng)基的關(guān)鍵成分。細(xì)胞對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的要求非?？量?，超純水的純度可以保證培養(yǎng)基中不含有對(duì)細(xì)胞有毒害作用的物質(zhì)。例如，水中的重金屬離子可能會(huì)干擾細(xì)胞的代謝過程，影響細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖。超純水還用于清洗細(xì)胞培養(yǎng)器具，確保沒有雜質(zhì)殘留，為細(xì)胞提供一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境。 在基因測(cè)序和基因編輯實(shí)驗(yàn)中，超純水的作用同樣不可忽視。它作為試劑的溶劑和反應(yīng)體系的基礎(chǔ)，其高純度有助于確保測(cè)序的準(zhǔn)確性和基因編輯的準(zhǔn)確性。例如，在聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）中，超純水用于配制反應(yīng)緩沖液和稀釋 DNA 模板。如果水中含有雜質(zhì)，可能會(huì)抑制聚合酶的活性，導(dǎo)致基因擴(kuò)增失敗或產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。超純水的分配系統(tǒng)要防止死角與細(xì)菌滋生。

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(zhǎng)的紫外線）照射破壞微生物的 DNA 結(jié)構(gòu)，使微生物失去繁殖和生存能力。對(duì)于水中殘留的細(xì)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(biāo)符合要求。 設(shè)備配置 紫外線殺菌設(shè)備通常由紫外燈、石英套管和反應(yīng)器組成。紫外燈發(fā)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(jù)處理水量和水質(zhì)來確定紫外燈的功率和數(shù)量，同時(shí)要保證水在反應(yīng)器中的停留時(shí)間足夠長(zhǎng)，一般在幾秒到幾十秒之間。氣相色譜 - 質(zhì)譜分析對(duì)超純水純度有極高要求。制備超純水供應(yīng)商

超純水的生產(chǎn)過程中需關(guān)注樹脂的轉(zhuǎn)型與再生。山西超純水工廠

原理：反滲透是在壓力驅(qū)動(dòng)下，利用半透膜的特性，使水從高濃度一側(cè)（原水側(cè)）向低濃度一側(cè)（透過液側(cè)）滲透。半透膜的孔徑非常小，一般在 0.1 - 1 納米之間，能夠有效截留水中的大部分有機(jī)污染物，包括大分子有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、多糖等）和許多小分子有機(jī)物（如農(nóng)藥、染料等）。只有水分子和極少數(shù)小分子能夠通過半透膜。應(yīng)用：在超純水系統(tǒng)中，反滲透通常是關(guān)鍵的處理步驟。它可以去除水中 95% - 99% 的溶解性固體和幾乎全部的微生物，同時(shí)對(duì)有機(jī)污染物也有很好的去除效果。例如，在電子工業(yè)中用于芯片制造的超純水制備，反滲透可以有效去除水中可能影響芯片性能的有機(jī)雜質(zhì)。不過，反滲透膜可能會(huì)受到有機(jī)污染物的污染，導(dǎo)致膜通量下降，需要定期進(jìn)行化學(xué)清洗來恢復(fù)其性能。山西超純水工廠