纯水概念及水纯化方法

2.2.2.1 纯水的概念

纯水又称纯净水、去离子水，是指以符合生活饮用水卫生标准的水为原水，通过电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法及其他适当的加工方法，制得的密封于容器内，且不含任何添加物，无色透明，可直接饮用的水，也可以称为纯净物（在化学上），在实验中使用较多，又因是以蒸馏等方法制得的，故又称蒸馏水。市场上出售的太空水、蒸馏水均属纯净水;但纯水还是少喝为好，因为里面并没有太多人体需要的矿物质。纯水不易导电，是绝缘体。铅酸蓄电池补水时要使用纯水。

2.2.2.2 水的纯化方法

1. 蒸馏法

按蒸馏器皿可分为玻璃、石英蒸馏器，金属材质的有铜、不锈钢和白金蒸馏器等。按蒸馏次数可分为一次、二次和多次蒸馏法。此外，为了去掉一些特殊的杂质，还需采取一些特殊的措施。例如，预先加入一些高锰酸钾可除去易氧化物；加入少许磷酸可除去三价铁；加入少许不挥发酸可制取无氨水等。蒸馏水可以满足普通分析实验的用水要求。由于很难排除二氧化碳的溶入，所以水的电阻率是很低的，达不到MΩ级，不能满足许多新技术的需要。

2. 离子交换法（去离子水）

主要有两种制备方式：

（1）复床式，即按阳床—阴床—阳床—阴床—混合床的方式连接并生产去离子水。早期多采用这种方式，便于树脂再生。(www.xing528.com)

（2）混床式（2～5级串联不等），混床去离子的效果好，但再生不方便。

离子交换法可以获得十几MΩ的去离子水。但有机物无法去掉，TOC和COD值往往比原水还高。这是因为树脂不好，或是树脂的预处理不彻底，树脂中所含的低聚物、单体、添加剂等没有除尽，或树脂不稳定，不断地释放出分解产物。这一切都将以TOC或COD指标的形式表现出来。例如，当自来水的COD值为2 mg·L-1时，经过去离子处理得到的去离子水的COD值常在5～10 mg·L-1。当然，使用好树脂时会得到好结果，否则就无法制备超纯水了。

3. 电渗析法（电导水）

产生于1950年，由于其能耗低，常作为离子交换法的前处理步骤。它在外加直流电场作用下，利用阴阳离子交换膜分别选择性地允许阴阳离子透过，使一部分离子透过离子交换膜迁移到另一部分水中去，从而使一部分水纯化，另一部分水浓缩。这就是电渗析的原理。电渗析是常用的脱盐技术之一。产出水的纯度能满足一些工业用水的需要。例如，用电阻率为1.6 kΩ·cm（25 °C）的原水可以获得1.03 MΩ·cm（25 °C）的产出水。换言之，原水的总硬度为77 mg·L-1时产出水的总硬度则为～10 mg·L-1。

4. 反渗透法

它是一种目前应用最广的脱盐技术。反渗透膜虽在1977年就有了，但其规模化生产和广泛用于脱盐却是近几年的事情。反渗透膜能去除无机盐、有机物（相对分子质量 ＞ 500）、细菌、热源、病毒、悬浊物（粒径 ＞ 0.1 μm）等。产出水的电阻率能比原水的电阻率升高近10倍。