浅谈实验室纯水系统之纯水储存系统

2020-06-18 15:48:05 芷昂 190

纯水/超纯水随着时间的延长而水质下降。


超纯水哪怕极其微小的暴露在外界环境中都会被污染。因此建议即取即用超纯水,以防止水质下降。实验室中的玻璃器皿盛装超纯水时,玻璃会溶出大量离子,从而会彻底的改变超纯水的电阻率值。


有许多材料被用来制造水箱。我们对不同级别的高密度聚乙烯,聚丙烯进行试验,测试这些材料的溶出。

将5mg不同的原材料放置在100mL的超纯水中(电阻率18.25MΩ.cm, TOC<10ppb), 24小时后测试其溶出,发现对于离子的溶出,几种比较的材料没有太大的区别。但是3天后再测量一次,发现聚丙烯溶出的Cl-,NO3-,SO32-,和Mg2+比聚乙烯中的要高。

在有机物(以TOC ppb计)方面, 3天以来聚乙烯溶出的TOC 含量在减少。这表明只要仔细清洗,就可能使PE水箱的有机物溶出达到最少。

与其他材料,如FEP (氟化乙丙烯), PFA ,PTFE (聚四氟乙烯), PA ( 聚酰胺 ) , PU (聚亚安酯) 相比,PE材料的离子和有机物溶出最少。

一个空的PE水箱实际上并不是“空的”,它充满了空气。注水过程中,水代替气体。小小的出气口可以排放去气体,避免水箱中的压力过大。

取水过程中,等量的气体进入水箱填补流出的水。这样空气就把水压到取水口。由于在大气压下取水,水箱中没有压力堆积。

有一种加压水箱叫气囊水箱(bladder tank),内装一个膨胀的与亚举定西横膈膜(气囊内胆)。

泵往水箱的进水口送水。泵工作时,进水撑开横膈膜(气囊),取代气囊中的气体的位置。水箱中注满水的时候,在水箱里面形成气囊中的空气压。气压控制水压。当气压达到上限时,控制开关关闭泵。一旦关闭泵,卸压阀就打开,保护系统。

打开取水口,气囊就会反应,水箱中的气压下降。当气压达到下限时,控制开关会再次启动泵,再次给系统加压。

PE水箱从下往上注水。这样可以避免溅起水花。只要水中有一点点细菌,他们就有可能借此而覆着在水箱的内壁,在水箱内表面形成菌膜。

可以使用无泡肥皂水进行水箱的常规清洗。水箱可以每个月清洗一次,以防水箱内部积累灰尘、污垢。

使用 1%,1N,HNO3 (硝酸) 能去除清洁剂,之后需用大量纯水冲洗。这样子就可以保证不会有有机物(来自表面活性剂/肥皂)进入到超纯水系统中。

建议使用苛性苏打(而不是氯)清洗水箱以去除菌膜。氯会和水箱的塑料材料反应。

NaOH是一种能有效去除热源,菌膜和细菌的化学物质。

因我们建议使用NaOH(氢氧化钠)为水箱杀菌,在杀菌状态下酸碱值会在11.5左右,但经过两次连续的进水/放水之后,检查酸碱值,如低于7以下,则符合USP24 (stage 3)的纯水规范,证明无残留物。

实际上,NaOH的使用会有两种影响,一是Na+,一是酸碱值(OH–)。当使用者取用超纯水,18.25MΩ的仪表显示足以证明Na+的浓度已降至1ppb(0.01)以下,而酸碱值则可轻易的利用pH meter 来检测(用于测三级水而非超纯水),实际上空气中的二氧化碳溶于水中所产生的H+足以平衡OH-所产生的影响,并能呈现酸碱值低于7的状态。

采用聚乙烯材料和吹塑工艺制造而成;

桶底进水保证了最小的二氧化碳吸收,锥形桶底可完全排空,保证了彻底的清洗(底部设置排水阀门);

空气过滤器可吸附CO2和有机物,过滤细菌、颗粒等;

UV紫外灯可控制微生物及降低有机物(TOC)含量。

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