实验室水的纯度检测及优化

在做化学实验时，水是不可缺少的，洗涤仪器、配制溶液等都需要大量的水，而且不同的实验对水的纯度的要求也不同。水的纯度直接影响到实验结果的准确性。所以，了解水的纯度、净化方法和检验纯度方法是十分必要的。这样才能根据实验工作的需要，正确选择不同纯度的水。

在实际工作中，表示水的纯度的主要指标是水中的含盐量（即水中各种阴、阳离子的数量）的多少。而含盐量的测定比较复杂，因此，目前通常用水的电阻率或导电率来表示（常用电导仪来测定）。化学实验中常用的水有自来水、蒸馏水和去离子水。

1.自来水

自来水指一般城市生活用水。这是天然水（如河水、地下水等）经人工简单处理后得到的。它含有K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Cl－等杂质离子，可溶于水的CO2、NH3等气体以及某些有机物和微生物等。

由于自来水的杂质较多，所以对一般的化学分析实验就不适用。在实验室里，自来水主要用于：洗涤仪器，实验中的加热用水、冷却用水，制备蒸馏水和去离子水。

2.蒸馏水

将自来水在蒸馏装置中加热汽化，将蒸气冷凝就可得到蒸馏水。如图10－1所示。(www.xing528.com)

由于杂质离子不挥发，所以蒸馏水中所含杂质比自来水中少得多，比较纯净。但其中仍含少量的杂质。这是因为冷凝管、接收容器本身的材料可能或多或少地进入蒸馏水。这些装置一般所用材料是不锈钢、纯铝、玻璃等，所以可能进入金属离子。

图10－1　蒸馏水制备过程示意图

尽管如此，蒸馏水仍然是实验室里最常用的较纯净的溶剂或洗涤剂，常用来配制溶液，做化学分析实验用。如要用蒸馏法制备更纯的水，可将蒸馏水进行多次蒸馏或用石英蒸馏器进行蒸馏。

3.去离子水

通过离子交换柱后所得到的水即去离子水（也叫离子交换水）。离子交换柱中装有离子交换树脂，它是一种带有能交换的活性基团的高分子聚合物。分为两类：带有酸性基团，能与阳离子进行交换的叫阳离子交换树脂；带有碱性交换基团，能与阴离子进行交换的叫阴离子交换树脂。

进行交换时，一般将水先经过阳离子交换柱，水中的阳离子（如Na＋、Ca2＋等）被吸附在树脂上，树脂上的H＋进入水中。然后再经过阴离子交换柱，水中的阴离子（如、Cl－等）被吸附，交换下来的OH－进入水中，与交换下来的H＋结合成H2O。最后再经过一个装有阴、阳离子交换树脂的混合柱，除去残存的阴、阳离子，这样得到纯度较高的去离子水。