在做離子色譜(IC)實(shí)驗時(shí),我們經(jīng)常會(huì )有這樣的疑問(wèn):為何用 18.2MΩ?cm 的水,實(shí)驗結果仍是不合格?針對此問(wèn)題,卓越為您來(lái)詳解:
18.2MΩ?cm 是一個(gè)水質(zhì)檢測數據,其檢測水中的陰陽(yáng)離子的濃度,以電阻率來(lái)表示。當水中離子濃度越低時(shí),檢測出的電阻率會(huì )越高;如果水中的離子濃度越高時(shí),檢測出的電阻率會(huì )越低。所以,電阻率與離子濃度成反比關(guān)系。
如果水中離子濃度接近零時(shí),為什么電阻率不是無(wú)限大呢?如果想知道其中的原因,請先了解電阻率的倒數—電導率:
① 電導率用于表示純水中離子的導電能力,其大小與離子濃度成線(xiàn)性正比關(guān)系。
② 電導率的單位通常以 μS/cm 來(lái)表示。
③ 電導率是零的純水(表示離子濃度)是不存在的,因為技術(shù)上,無(wú)法完全去除掉水中所有離子,尤其考慮到下列水的解離平衡:
H2OH++OH-
c(H+)=c(OH- )=1.0×10-7
KW=c(H+ )·c(OH-)=1.0×10-14(25℃)
從上述的解離平衡式來(lái)看,
H+ 和 OH- 永遠無(wú)法去除。
當水中除了 [H+] 和 [OH- ] 之外,沒(méi)有其它離子時(shí),電導率的最低值是0.055 μS/cm (這個(gè)值是根據水中離子的濃度,以及離子的移動(dòng)性及其他因素計算出來(lái)的,計算基礎建立在 [H+]=[OH- ]=1.0×10-7上),所以理論上,25℃時(shí),不可能制造出低于 0.055 μS/cm 的純水出來(lái),而 0.055 μS/cm 就是大家熟知的 18.2MΩ?cm 的倒數 1/18.2=0.055 。
所以,在溫度為 25℃ 時(shí),不可能有低于 0.055μS/cm 的純水。換而言之,不可能制造出高于18.2MΩ?cm 的純水來(lái)。
從上述推論我們可以看出,純水中完全不存在其它離子的情況是不存在的。當其它離子的濃度遠低于 1.0×10-7,我們就認為這種離子是不存在的。但如果我們用離子色譜 IC(最低檢出限ppb)對純水進(jìn)行分析時(shí),水中的微量離子(含量在幾十到幾百 ppb 含量范圍)是可以被檢出的。
所以不是說(shuō)只要使用 18.2MΩ?cm 的純水進(jìn)行離子色譜實(shí)驗就不會(huì )出現背景干擾。我們需要用更好方法去除水中的痕量離子。
另外,水中的污染物質(zhì)分成五大類(lèi):固體顆粒物&膠體、微生物、有機物、離子和溶解的氣體。18.2MΩ?cm 只是表示純水中的離子污染物質(zhì)的含量很低,但其它污染物質(zhì)的存在也會(huì )對離子色譜的實(shí)驗結果產(chǎn)生干擾。
我們都知道,離子色譜使用離子色譜柱來(lái)對混合物離子進(jìn)行分析,離子色譜柱內裝填的是離子交換樹(shù)脂,有機污染物會(huì )覆著(zhù)在離子交換樹(shù)脂表面(如下圖),影響離子交換樹(shù)脂的交換性能。
純水中的離子含量的多少,我們通常用電阻率的數值來(lái)表示;有機物含量用 TOC 數值來(lái)表示,這兩個(gè)數值是不相關(guān)的。并不是說(shuō)我們控制了純水中離子的含量就可以很好控制有機物的含量。
我們可以通過(guò)下面實(shí)驗來(lái)證明
卓越實(shí)驗證明
我們向純水水箱中逐漸加入蔗糖(有機物),水箱里的水再經(jīng)過(guò)超純水機純化,觀(guān)察超純水的電阻率和TOC數值的變化,如下圖:
結果:我們可以看出,得到的超純水電阻率值保持不變,TOC 數值隨著(zhù)蔗糖加入增多,呈逐漸上升的趨勢,當完全達到耗材的處理極限時(shí),TOC 值有飛躍的變化。所以電阻率和 TOC 是不相關(guān)兩個(gè)參數,評價(jià)水的水質(zhì),我們要同時(shí)查看水的電阻率和 TOC 數值。
通過(guò)上述討論,我們得知離子色譜實(shí)驗需要使用超純水來(lái)滿(mǎn)足實(shí)驗的要求。但我們如何制備高質(zhì)量的超純水(超低含量的離子污染物質(zhì))呢?
想要制備高質(zhì)量的超純水,超純水系統的進(jìn)水是關(guān)鍵。高質(zhì)量、穩定的進(jìn)水能夠制備出高質(zhì)量的超純水。EDI 是生產(chǎn)高質(zhì)量純水的關(guān)鍵純化組件!
卓越EDI 工作原理,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是將離子交換樹(shù)脂放置在一個(gè)單向電場(chǎng)中,通過(guò)電場(chǎng)作用使得吸附在離子交換樹(shù)脂上的離子不斷的被移除,這能離子交換樹(shù)脂能夠不斷的進(jìn)行自我再生。使用 EDI 進(jìn)行純水制備,不會(huì )受到離子交換樹(shù)脂飽和而導致水質(zhì)下降的影響,得到的純水水質(zhì)更加的穩定可靠。
總 結
① 離子色譜實(shí)驗需要高質(zhì)量的超純水來(lái)滿(mǎn)足實(shí)驗要求;
② 高質(zhì)量超純水的獲得,需要高質(zhì)量穩定純水的供應。EDI 技術(shù)是制備高質(zhì)量穩定純水的首選;