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蒸馏水制取超纯水方法

文章出处:admin 人气:发表时间:2019-10-31

  在超纯水机还未普及的时候,实验室大多使用的都是蒸馏水,因为自然界的水源都富含很多的微量元素以及胶体物质,这些物质对实验最终结果的干扰会比较大,从而孕育而生的是蒸馏水的制备方法。虽然蒸馏法对水中污染物质的去除并不能做到很彻底,但是也比直接使用自然水要好的多。随着蒸馏技术的发展,也在21世纪初成为了许多实验室的必备仪器,在接近20年的水处理行业发展中,虽然蒸馏水设备已经渐渐被淘汰掉,但是却并非完全没有实际意义,多效蒸馏技术制备的注射用水依然是医药行业所不可或缺的技术。

 

制取蒸馏水

 

多效蒸馏器


  
  蒸馏水的定义:


  
  蒸馏水是指经过蒸馏、冷凝操作的水,蒸二次的叫重蒸水,三次的叫三蒸水。低耗氧量的水,加入高锰酸钾与酸工业蒸馏水是采用蒸馏水方法取得。词条详细介绍了蒸馏的概念、蒸馏水、多次蒸馏水、蒸馏水的标准、制作方法、优点、用途;并且与去离子水、高纯度水、超纯水进行了对比分析。


  
  蒸馏水工艺:


  
  蒸馏是一种热力学的分离工艺,它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的单元操作过程,是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。与其它的分离手段,如萃取、过滤结晶等相比,它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂,从而保证不会引入新的杂质。


  
  一次蒸馏水制备:


  
  水经过一次蒸馏,不挥发的组分(盐类)残留在容器中被除去,挥发的组分(氨、二氧化碳、有机物)进入蒸馏水的初始馏分中,通常只收集馏分的中间部分,约占60%。


  
  多次蒸馏水制备:


  
  要得到更纯的水,可在一次蒸馏水中加入碱性高锰酸钾溶液,除去有机物和二氧化碳;加入非挥发性的酸(硫酸或磷酸),使氨成为不挥发的铵盐。由于玻璃中含有少量能溶于水的组分,因此进行二次或多次蒸馏时,要使用石英蒸馏器皿,才能得到很纯的水,所得纯水应保存在石英或银制容器内。

 

多效蒸馏器

 

多效蒸馏水器


  
  蒸馏水水中物质含量指标:


  
  1.灼烧渣含量 (≤0.01 %)
  
  2.锰(Mn)含量 (≤0.00001%)
  
  3.铁(Fe)含量 (≤0.0004 %)
  
  4.氯(Cl) (≤0.0005 %)
  
  5.还原高锰酸钾物质(O)含量 (≤0.0002 %)
  
  6.透明度 (mm) 无色透明
  
  7.电阻率(25℃) (≥10x104 Ωcm)
  
  8.硝酸及亚硝酸盐(以N计) ( ≤0.0003 %)
  
  9.铵(NH4)含量 (≤0.0008 %)
  
  10.碱土金属氧化物(CaO计) (≤0.005 %)
  
  11.颜色 呈淡蓝色或无色


  
  蒸馏水的质量标准之一就是含盐量一般在1-5mg/l左右。因为水中的含盐量减少,水的电阻率增加,就能用测定水的电阻率来衡量水的纯度。蒸馏水的电阻率要去在0.1*10^6Ω*cm,蒸馏水经过第二次蒸馏,可以得到重蒸水,它的纯度更高。

 

蒸馏水设备

 

制备蒸馏水


  
  蒸馏水制备超纯水方法:


  
  自然界中的水都不纯净,通常含有钙、镁、铁等多种盐,还含有机物、微生物、溶解的气体(如二氧化碳)和悬浮物等。用蒸馏方法可以除去其中的不挥发组成。用蒸馏法,并配合以下一些措施,可以获取质量较高的蒸馏水


  
  ①排去初始馏分(约占原水的20%),因为挥发组分主要集中在初始馏分中。


  
  ②排去残留部分(约占原水的20%),因为很多不挥发组分集中在残留水中。


  
  ③添加某些物质以利于蒸馏。例如,添加NaOH,使水中的CO2变成难挥发组分,添加KMnO4可氧化水中的有机物。


  
  蒸馏水的优点:


  
  蒸馏水的制作是把源水煮沸后令其蒸发冷凝回收,要大量耗费热能,造价不会太低,用于制作蒸馏水的源水中的其它遇热蒸发物质,也就随着蒸馏水的生成而冷凝到蒸馏水中。如对健康有害的酚类、苯化合物,甚至可蒸发的汞等。要想得到纯净水或超纯水,必须经过二次、三次的蒸馏还得增加其它纯净手段。


  
  不过市场供饮用的蒸馏水不大可能这么做,也没有必要这么做。


  
  同时,常饮蒸馏水就等于放弃了从水中获得人体所需的微量元素的5%的来源。


  
  实验室做蒸馏水器是自来水用电加热致沸,其蒸气过冷凝管冷凝成蒸馏水,收集即得。


  
  蒸馏水的生活使用:


  
  1.在生活中,一般和机器、电器相关的时候,蒸馏水的作用主要是它不导电,保证机器运行稳定,延长电器使用寿命。


  
  2.在医药行业,蒸馏水的作用是因为低渗作用。用蒸馏水冲洗手术伤口,使创面可能残留的肿瘤细胞吸水膨胀,破裂,坏死,失去活性,避免肿瘤在创面种植生长。


  
  3.学校里的化学实验,有些需要用蒸馏水,利用的就是蒸馏水无电解质,没有游离离子,或是没有杂质。你需要具体问题具体分析,看看是利用它不导电的性质,还是低渗作用,还是没有其他离子,不会发生化学反应的作用。


  
  水中通常含有五种杂质:


  
  A、电解质包括带电粒子,常见的阳离子有H+、Na+、K+、NH4+、、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+、Al3+等;阴离子有F-、Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-、PO43-、H2PO4-、HSiO3-等;


  
  B、有机物质,如:有机酸、农药、烃类、醇类和酯类等;


  
  C、颗粒物;


  
  D、微生物;


  
E、溶解气体,包括:N2、O2、Cl2、H2S、CO、CO2、CH4等;

 

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