随着科学技术的进步，人们对自然界中各类事物的认识都朝着微观化，本质化的方向发展，很多实验、检测对试剂或培养环境中的杂质的要求都达到了ppb级，有的甚至达到ppt级;如在生命科学研究过程中，对水中的多种污染物十分敏感，尤其重金属和可溶性有机物。

　　纯水主要用途：

　　●实验室器皿的最后清洗

　　●缓冲液、化学试剂配制用水

　　●微生物培养基制备用水

　　●氢气发生器、室内加湿器、高压消毒锅用纯水

　　●人或实验动物饮用水等;

　　超纯水主要用途：

　　●动、植物细细胞培养用水

　　●各种医疗用生化仪、分析仪、血液透析仪用水

　　●分析试剂及药品配置稀释用水

　　●生理、病理、毒理学实验用水

　　●医院、医药制剂室及中心实验室用纯化水和高纯水

　　●原子吸收光谱用水

　　●试管婴儿用水

　　●各种高效液相色谱、离子色谱用水

　　●其他各种实验室用水和医药用水。

　　超纯化水质的主要工艺

　　天然水中常见杂质包括可溶性无机物、有机物、颗粒物、微生物、可溶性气体等。超纯水机就是要尽可能彻底地去处这些杂质。 目前常用净化水质的工艺方法有蒸馏法、反渗透法、离子交换法、过滤法、吸附法、紫外氧化法等。超纯水机一般可以将水的纯化过程大致分为4大步，预处理(初级净化)、反渗透(生产出纯水)，离子交换(可生产出18.2MΩ.cm超纯水)和终端处理(生产出符合特殊要求的超纯水)。

　　预处理

　　由于预处理后的水将通过反渗透进行再一步的净化，所以一定要尽量去除对反渗透膜有影响的杂质;主要包括大颗粒物质、余氯以及钙离子镁离子。在此要说明的一点是必须要根据进水水质的差异针对性地配备不同的处理单元。多数纯水机生产厂家并不能很好帮助客户解决这个问题，这会导致后续的纯化无法达到理想结果并缩短反渗透膜、超纯化柱等主要部件的寿命。

　　为很好的解决这一问题，设计精密过滤器、活性碳吸附过滤器以及软化树脂针对性地去除水中大颗粒物质、余氯以及钙离子镁离子达到最佳的预处理效果。

　　预处理耗材(价格相对低很多)的及时更换对超纯机的长期稳定运行，保护核心部件相当重要。

　　反渗透

　　反渗透是使用一个高压泵对高浓度溶液提供比渗透压差大的压力，水分子将被迫通过半透膜到低浓度的一边，反渗透可以滤除90%-99%的包括无机离子在内的绝大多数污染物，因为它出众的纯化效率，反渗透是水纯化系统的一个非常有效的技术，因为反渗透能去除大部分的污物，所以它经常被用作为前道处理手段，能显著地延长去离子交换柱的使用时间。 鉴于反渗透在水质纯化过程中是非常关键并且反渗透膜的更换价格较高，我们建议用户一定要选择对反渗透膜有保护功能的超纯水机。

　　为了尽可能延长反渗透膜的使用寿命以及提高反渗透膜的过滤效率，采用了独特技术，结合领先的反渗透限流设计，在出水处有限流阀，使反渗透膜始终浸泡在水中，不致因变干而影响寿命。延长了反渗透膜寿命就是保证了出水水质，同时也提升了超纯水系统的性价比。

　　反渗透膜的质量对其寿命以及对超纯化柱的使用寿命影响很大，所以我们建议用户一定要关注反渗透膜的品牌，如陶氏、GE。

　　离子交换

　　离子交换即是水中的正离子与离子交换树脂中的H+离子交换，水中的负离子与离子交换树脂上的OH-离子交换，从而达到纯化水的目的。通过离子交换去除离子，理论上几乎能除去所有的离子物质，在25℃时，出水电阻率达到18.2MΩ-cm。经离子交换出水水质的高低主要取决于离子交换树脂的质量和交换柱内水与树脂的交换效率。　　离子交换树脂的质量对超纯水机的出水水质及使用寿命有直接的影响，所以我们建议用户一定要关注树脂的品牌,如陶氏、罗门哈同时离子交换树脂的装填量的多少对其使用寿命成正比关系。

　　终端处理

　　主要根据客户的特殊要求生产出超低有机型、无菌型、无热源型等的超纯水。针对不同要求有多种处理方式，如超滤过滤法用于去除热源，双波长紫外氧化法用于降低水中总有机碳(TOC)，微滤去除细菌等。

　　超滤(UF)薄膜则是一个分子筛，它以尺寸为基准，让溶液通过极细微的滤膜，以达到分离溶液中不同大小分子的目的，可将超纯水中的热源含量降至0.001EU/ml以下。双波长紫外氧化法可利用光氧化有机化合物，将超纯水中的总有机碳浓度降低至5ppb以下。

　　结束语

　　超纯水机能够制造出高质量的超纯水只是第一步，对于用户使用来说，能够尽量长时间的稳定保持高出水水质才是最重要的问题。目前有些厂商的超纯水机只能短暂地达到要求，造成经常更换耗材，特别是超纯化柱。

　　1、纯水机和超纯水机的工作原理上有什么差别?

　　实验室纯水机一般采用先进的反渗透技术制造纯水。纯水机的工作原理是对水施加一定的压力，使水分子和离子态的矿物质元素通过反渗透膜，而溶解在水中的绝大部分无机盐(包括重金属)，有机物以及细菌、病毒等无法透过反渗透膜，从而使渗透过的纯净水和无法渗透过的浓缩水严格的分开。反渗透膜上的孔径只有0.0001 微米，而病毒的直径一般有0.02-0.4微米，普通细菌的直径有0.4-1微米。纯水机流出的水达到饮用水标准。超纯水机是在反渗透技术的基础上，添加了离子交换和终端处理技术。有些还有深度离子除盐、超滤和UV光氧化作用设备，出来的水水质优于国标GB/T6682-2008实验室一级用水的水质要求。

　　2、超纯水机的纯化工艺过程是怎样的?

　　天然水中常见杂质包括可溶性无机物、有机物、颗粒物、微生物、可溶性气体等。超纯水机就是要尽可能彻底地去处这些杂质。目前常用净化水质的工艺方法有蒸馏法、反渗透法、离子交换法、过滤法、吸附法、紫外氧化法等。超纯水机一般可以将水的纯化过程大致分为4大步，预处理(初级净化)、反渗透(生产出纯水)，离子交换(可生产出18.2MΩ.cm超纯水)和终端处理(生产出符合特殊要求的超纯水)。

　　2.1、预处理：由于预处理后的水将通过反渗透进行再一步的净化，所以一定要尽量去除对反渗透膜有影响的杂质;主要包括大颗粒物质、余氯以及钙离子镁离子。在此要说明的一点是必须要根据进水水质的差异针对性地配备不同的处理单元。多数纯水机生产厂家并不能很好帮助客户解决这个问题，这会导致后续的纯化无法达到理想结果并缩短反渗透膜、超纯化柱等主要部件的寿命。为很好的解决这一问题，设计精密过滤器、活性碳吸附过滤器以及软化树脂针对性地去除水中大颗粒物质、余氯以及钙离子镁离子达到最佳的预处理效果。预处理耗材(价格相对低很多)的及时更换对超纯机的长期稳定运行，保护核心部件相当重要。

　　2.2、反渗透：反渗透是使用一个高压泵对高浓度溶液提供比渗透压差大的压力，水分子将被迫通过半透膜到低浓度的一边，反渗透可以滤除90%-99%的包括无机离子在内的绝大多数污染物，因为它出众的纯化效率，反渗透是水纯化系统的一个非常有效的技术，因为反渗透能去除大部分的污物，所以它经常被用作为前道处理手段，能显著地延长去离子交换柱的使用时间。鉴于反渗透在水质纯化过程中是非常关键并且反渗透膜的更换价格较高，我们建议用户一定要选择对反渗透膜有保护功能的超纯水机。为了尽可能延长反渗透膜的使用寿命以及提高反渗透膜的过滤效率，采用了独特技术，结合领先的反渗透限流设计，在出水处有限流阀，使反渗透膜始终浸泡在水中，不致因变干而影响寿命。延长了反渗透膜寿命就是保证了出水水质，同时也提升了超纯水系统的性价比。反渗透膜的质量对其寿命以及对超纯化柱的使用寿命影响很大，所以我们建议用户一定要关注反渗透膜的品牌，如陶氏、GE。

　　2.3、离子交换：离子交换即是水中的正离子与离子交换树脂中的H+ 离子交换，水中的负离子与离子交换树脂上的OH-离子交换，从而达到纯化水的目的。通过离子交换去除离子，理论上几乎能除去所有的离子物质，在25℃时，出水电阻率达到18.2MΩ。cm。经离子交换出水水质的高低主要取决于离子交换树脂的质量和交换柱内水与树脂的交换效率。离子交换树脂的质量对超纯水机的出水水质及使用寿命有直接的影响，所以我们建议用户一定要关注树脂的品牌,如陶氏、罗门哈同时离子交换树脂的装填量的多少对其使用寿命成正比关系。

　　2.4、终端处理主要根据客户的特殊要求生产出超低有机型、无菌型、无热源型等的超纯水。针对不同要求有多种处理方式，如超滤过滤法用于去除热源，双波长紫外氧化法用于降低水中总有机碳(TOC)，微滤去除细菌等。超滤(UF)薄膜则是一个分子筛，它以尺寸为基准，让溶液通过极细微的滤膜，以达到分离溶液中不同大小分子的目的，可将超纯水中的热源含量降至0.001EU/ml以下。双波长紫外氧化法可利用光氧化有机化合物，将超纯水中的总有机碳浓度降低至5ppb 以下。

　　实验室超纯水机的日常维护首先简单认识一下超纯水机，无论进口还是国产的设备，其原理都是一样的，自来水经过精密滤芯和活性炭滤芯进行预处理，过滤泥沙等颗粒物和吸附异味等，让自来水变得更加干净，然后再通过反渗透装置进行水质纯化脱盐，纯化水进入储水箱储存起来，其水质可以达到国家三级水标准，同时反渗透装置产水的废水(亦称“浓水”)排掉。反渗透纯水通过纯化柱进行深度脱盐处理就得到一级水或者超纯水，最后如果用户有特殊要求，则在超纯水后面加上紫外杀菌或者微滤、超滤等装置，除去水中残余的细菌、微粒、热源等。

　　精密滤芯、活性炭滤芯、反渗透膜、纯化柱都是具有相对寿命的材料，精密滤芯和活性炭滤芯实际上是对反渗透膜的保护，如果它们失效，那么反渗透膜的负荷就加重，寿命减短，如果继续开机的话，那产生的纯水水质就下降，随之就加重了纯化柱的负担，则纯化柱的寿命就会缩短。最终结果是加大了超纯水机的使用成本。

　　所以，在超纯水机的使用中，有以下方面的事情需要注意。

　　1、精密滤芯精密滤芯又称过滤滤芯，分线绕滤芯和PP熔喷滤芯，主要过滤原水中的泥沙等大的颗粒物，其过滤精度有5微米、1微米等。新的滤芯是白色，如果时间长了表面会淤积泥沙等，呈现褐色，这就表示该滤芯不能用了，用自来水冲洗掉表面淤泥后，可以勉强继续使用1-2周，但不能长期使用。滤芯放在滤瓶里面，有的滤瓶是透明的，可以直观地观察滤芯的颜色变化，有些滤瓶是不透明的，需要将其拧开后才能观察滤芯的变化。从经验数据统计来看，精密滤芯的寿命一般在3—6月，如原水的泥沙多，则其寿命短些，泥沙等颗粒物少，则寿命稍长一点。

　　2、用水以自来水为水源的超纯水机一般都有两个出水口，分别是三级水和一级水，经反渗透出来的水是三级水，存放在水箱里，而一级水是即用即取，不存放。三级水没有通过纯化柱，一级水通过了纯化柱，一级水的成本高于三级水。所以客户在日常应用的时候，应根据水质需求分质取水，能用三级水时尽量不用一级水，避免使用成本的上升。

　　3、反渗透膜反渗透膜是超纯水机中十分重要的部件，其孔径非常小，所以在使用过程中常常有细菌等微观物质淤积在其表面，一般各个厂家的纯水机都有反冲洗功能，旨在洗掉污染物。用水量在10升/天以内，可以冲洗3-5次，超过10升，则多冲洗几次。如果长时间(如1个月以上)不用，需要将其取出浸泡在消毒液里，避免细菌的滋生，不过该过程比较麻烦，建议即使不用水，都经常开机用少量的水，让机器内部的水形成流通，尽量减少死水的沉积时间过长。反渗透膜的寿命在2-3年，主要由客户的用水量来决定，所以用户在选购的时候一定要选择所匹配的规格。

　　4、活性炭滤芯活性炭滤芯主要通过吸附作用，去除水中的异味、有机物等。自来水中有余氯，对反渗透膜有很大的氧化作用，所以必须经由活性炭去除。活性炭滤芯从表面上看没有直观的变化，根据经验来看，一般在一年左右就达到饱和吸附，需要更换。

　　5、纯化柱纯化柱根据客户的水质需求有时也叫超纯化柱，自作用是对反渗透纯水进行深度脱盐，最终达到一级水或超纯水水平。其原理是离子交换。纯化柱的寿命由电阻率在线来表现。低于某个特定的电阻即表示纯化柱过期，比较直观。其寿命除了抗客户的用水量以外，尤其重要的是各个厂家在生产设计时的离子交换树脂的填充量和离子交换树脂的本身质量。

　　6、用水以自来水为水源的超纯水机一般都有两个出水口，分别是三级水和一级水，经反渗透出来的水是三级水，存放在水箱里，而一级水是即用即取，不存放。三级水没有通过纯化柱，一级水通过了纯化柱，一级水的成本高于三级水。所以客户在日常应用的时候，应根据水质需求分质取水，能用三级水时尽量不用一级水，避免使用成本的上升。

　　中国国家实验室用水规格GB6682-92标准

　　中国实验室用水国家标准GB6682-2000

   　中国电子行业超纯水国家标准GB/T1146.1-1997