Что такое система сверхчистой воды?

Что такое система сверхчистой воды?

Система сверхчистой воды — это устройство, которое производит сверхчистую воду. Природная вода и водопроводная вода содержат различные соли и органические вещества и не являются сверхчистыми. В исследованиях и разработках эти примеси могут повлиять на результаты экспериментов. В обрабатывающей промышленности примеси в воде могут повлиять на качество продукции. Поэтому в этих областях используется сверхчистая вода, из которой удалены примеси.

Среди чистой воды сверхчистая вода имеет самую высокую степень чистоты. Чистота воды измеряется на основе электрического сопротивления. Теоретическая чистота воды составляет 18,24 МОм·см. В просторечии сверхчистая вода — это вода, достигшая 18 МОм·см.

Применение систем сверхчистой воды

Сверхчистая вода используется в области исследований и разработок, а также в производстве полупроводников. В области исследований и разработок она часто используется в биотехнологических экспериментах и ​​клинических испытаниях фармацевтических препаратов. В промышленности по производству полупроводников она используется для очистки полупроводниковых деталей и точного оборудования.

Однако сверхчистую воду нельзя хранить в стеклянных контейнерах или полиэтиленовых баках. Это связано с тем, что ее растворяющая способность намного выше, чем у водопроводной воды, и она растворяет контейнеры в ничтожных количествах. Поэтому сверхчистая вода производится системой сверхчистой воды и используется только при необходимости и в необходимых количествах.

Принцип систем сверхчистой воды

Системы сверхчистой воды очищают водопроводную воду для получения сверхчистой воды. В этом разделе принцип объясняется на примере мембраны обратного осмоса + ионообменного устройства для получения чистой воды. Эта система использует три этапа фильтрации, обратного осмоса и ионного обмена для получения системы сверхчистой воды.

1. Фильтрация

Фильтры из порошкообразного активированного угля отфильтровывают примеси, такие как остаточный хлор и крупный мусор в водопроводной воде.

2. Обратный осмос

Фильтрованная водопроводная вода очищается методом обратного осмоса. Обычно, когда водные растворы разной концентрации разделяются полупроницаемой мембраной, молекулы воды перемещаются из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией. Это называется осмосом.

При движении молекул воды возникает сила, называемая осмотическим давлением, которая в конечном итоге достигает равновесия с силой тяжести, действующей на объем перемещенной воды. Напротив, когда применяется давление, превышающее осмотическое давление, молекулы воды могут перемещаться из водного раствора с более высокой концентрацией в водный раствор с более низкой концентрацией. Это явление называется обратным осмосом.

В системе сверхчистой воды высокое давление применяется к водопроводной воде для переноса молекул воды, не содержащих примесей, для получения чистой воды. Осмотическая мембрана, которая может очищать молекулы воды с помощью этого явления обратного осмоса, называется мембраной обратного осмоса. Очищенная здесь вода уже достаточно чиста, чтобы называться чистой водой.

3. Ионный обмен

Вышеупомянутые неорганические ионы, содержащиеся в следовых количествах в чистой воде, удаляются ионным обменом. Ионный обмен — это метод повышения чистоты с помощью ионообменных смол. Чистая вода, полученная методом обратного осмоса, содержит следовые количества ионов кальция и хлора. При фильтрации этой чистой воды через ионообменную смолу ионы примесей адсорбируются смолой и становятся сверхчистой водой.

Это основной принцип системы сверхчистой воды. Системы сверхчистой воды также доступны, которые включают систему УФ-стерилизации после завершения ионного обмена. Существуют также различные типы продуктов, которые повторно используют ионообменные мембраны или дистиллируют водопроводную воду.

Другая информация о системах сверхчистой воды

1. Промышленное применение систем сверхчистой воды

Система сверхчистой воды используется в процессе очистки полупроводниковых приборов, как упоминалось выше. Если очищающая вода содержит микроскопические примеси, существует риск короткого замыкания цепи. Поэтому система сверхчистой воды является неотъемлемой частью технологии производства полупроводников.

Другие области применения включают воду для парогенераторов в паровых турбинах и воду для увлажнения на заводах.

2. Меры предосторожности при использовании систем сверхчистой воды

Система сверхчистой воды является деликатным устройством, и существует несколько мер предосторожности, которые необходимо принять для получения сверхчистой воды высокой степени очистки. Как правило, воду следует собирать по мере необходимости, а первоначальный поток воды следует сливать. Это связано с тем, что существует риск загрязнения области вокруг порта отбора проб воды наружным воздухом. Чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды, также необходимо содержать порт отбора проб воды в чистоте и избегать образования пузырьков при отборе проб.

Сверхчистая вода также известна как голодная вода. Название происходит от ее способности впитывать вещества. Из-за этого свойства ее электрическое сопротивление со временем уменьшается. Поэтому сверхчистую воду следует использовать как можно скорее после забора.