漫谈超纯水机

　　 我们每天都在做实验，接触到的最多的试剂莫过于水，它通常贯穿我们的整个实验过程。也许正是因为水的普遍和易得，往往让我们忽略了它对实验结果产生的影响。正确选择纯水仪器可以帮助科研工作者避免许多不必要的麻烦。在挑选一款合适的纯水器之前，我们应该首先了解我们的实验需要什么样的水。

　　一、水的基本知识

　　一）水的基本性质

　　 1个水分子(H2O)是由1个氧原子和2个氢原子弯曲键结而成。由于正、负电荷的中心不一致，因此属于极性分子。当2个水分子同时存在时，二者会由静电交互作用与氢键结合，互相吸引并保持一定的距离。而1个水分子可以同时与4个水分子结合，形成晶体般的整齐结构。

　　 水分子聚合体中，由于氢键键结的网状结构会部分断裂，而形成逐次移动变化的状态，因此水在整体上呈现液态，而此结构变化每秒可达1012次。

　　 一般而言，水若含有适量的钠、钾离子及硅酸盐等矿物质，就会觉得好喝，若含有大量残留的盐类，如镁、钙等非酸碱中性盐类，就会觉得难喝。也就是说，所谓的水除了H2O外，还含有许多其它的成分，而这些成分的种类和含量决定了水的味道。

　　 水极易溶解盐类，即使阴阳离子经由静电的交互作用，很强的结合在一起，在水中也很容易电解。这是因为，水分子可以和离子结合产生“水合离子”。离子的半径很小，电荷大的离子会与水分子强力的交互作用，由水分子在离子的周围紧密排列。这时候，阳离子会与带负极矩的氧原子相互作用，而阴离子则形成相反的结构。

　　二）水中存在的杂质

　　水中杂质（共5类）

　　 A. 电解质

　　 B. 有机物

　　 C. 颗粒物质

　　 D. 微生物

　　 E. 溶解气体

　　A.电解质：水中的电解质包括可溶性无机物，有机物，以及带电的胶体粒子。影响水的电导率。通常水的杂质越多，水的电导率就会高。我们知道，杂质多的水，对我们的化学分析会产生很不利的影响。电解质中尤以阴阳离子为主。一般可以通过用离子色谱法或原子吸收光谱法对其进行含量测定。也可联用质谱法分析，对其中的位未知组分初步鉴定。

　　B.有机物：水中所含的有机物通常指有机酸和有机金属化合物，测定方法通常为测定其化学耗氧量。

　　C.颗粒物质：泥沙、尘埃、有机物、微生物等。可以用专门的颗粒测定器测定

　　D.微生物：细菌，浮游生物，藻类等

　　E.溶解气体：N2 、O2、 CL2 、 CO 、 CO2 等，可以用气相色谱法测定其含量

　　三）实验用水所要求的纯度

　　 所谓实验，是指对现象所推测的假设加以验证的动作。假设能否被证明为真理，与假设能否具有再现性的结果至关重要。实验的再现性除了要有良好的技巧，还受到所用化学试剂的纯度和分析仪器的精密度的影响。实验中用来配置溶液的化学试剂，及所使用的水的纯度也非常重要。假设水中污染物对实验检测会造成影响，就必须去除这些物质。此外，为了取得良好的再现性结果，使用能保持稳定水质的纯水是必要的。

　　随着实验用的分析系统灵敏度的提高，对水的纯度有了更高的要求。

　　 1ppm = 1mg/L

　　 1ppb = 1μg/L

　　 1ppt = 1ng/L = 1μg/ml

　　四）水的纯度的表示方法

　　 在水中，将距离1cm的两片表面积为1cm2大小的电极加以通电，来监测两极间的导电率，通过所加电压和测得的电流能够获知两极间的电阻值，这个数值在水质分析中通常被称为电阻率或比电阻，其单位用MΩ.cm(mega ohm-centimeter)来表示。

　　电阻率的倒数称为导电率或电导率，用μs/cm(micro Siemens per centimeter)来表示。

　　这两个参数是表示水的纯度的最常用参数。

　　 将自来水中的离子去除，会使得电阻率值升高（导电率降低），但并非无限制的增加，这是因为部分水分子会电离为氢离子和氢氧根离子，其电阻率值极限值18.248MΩ.cm(25℃)。此外，电阻率值会随着水的电离常数而改变，因而会受到水温的影响。例如，25℃的超纯水，其电阻值为18.2MΩ.cm,但在0℃则为84.2MΩ.cm, 100 ℃则为1.3MΩ.cm。在25 ℃附近，当温度上升1 ℃，其电阻值将下降0.84MΩ.cm。因此，多使用补偿至25 ℃的电阻率值来做衡量标准。

　　 此外像总有机碳含量（TOC），热源内毒素含量，细菌含量，颗粒含量，微生物含量，总溶解固体含量（TDS）等也常常被用作补充说明水质的重要参数。因此，水的纯度标准通常由以上这些参数的一项或几项来综合说明、分级。