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超純水的有機含量成分以及如何處理
閱讀：4664發(fā)布時間：2011-7-14
超純水的概況：
純度的水。集成電路工業(yè)中用于半導(dǎo)體原材料和所用器皿的清洗、光刻掩模版的制備和硅片氧化用的水汽源等。此外，其他固態(tài)電子器件、厚膜和薄膜電路、印刷電路、真空管等的制作也都要使用超純水。
超純水是指下列雜質(zhì)含量極低的水：①無機電離雜質(zhì),如 Ca、Mg、Na、K、Fe、Fe、Mn、Al、HCO婣、CO婣、SO嬄、Cl、NO娛、NO婣、SiO婣、PO等；②有機物,如烷基苯磺酸、油、有機鐵、有機鋁以及其他碳?xì)浠衔锏龋?/font>③顆粒,如塵埃、氧化鐵、鋁、膠體硅等；④微生物,如細(xì)菌、浮游生物和藻類等;⑤溶解氣體, 如N2、O2、CO2、H2S等。超純水中電離雜質(zhì)的含量用水的電阻率數(shù)值來衡量。理論上,純水中只有H離子和OH離子參加導(dǎo)電。在25℃時超純水的電阻率為 18.3（兆歐·厘米），一般約為15～18（兆歐·厘米）。
超純水中有機物含量由測定有機物碳含量而定，電子工業(yè)超純水中規(guī)定含量為50～200微克／升,并要求直徑大于1微米的顆粒性物質(zhì)每1毫升內(nèi)含量為1～2個，微生物每1毫升為0～10個。現(xiàn)代采用預(yù)處理、電滲析、紫外線、反滲透、離子交換、超濾和各種膜過濾技術(shù)等，使超純水的電阻率在25℃時達(dá)到18（兆歐·厘米）。
依各種原水水質(zhì)和用戶要求的不同，超純水的制備工藝大體可分為預(yù)處理、脫鹽和精處理三步。
預(yù)處理、包括砂濾、多介質(zhì)過濾、軟化、加氯、調(diào)節(jié)pH、活性碳過濾、脫氣等。過濾可除去 1～20微米大小的顆粒，軟化和調(diào)節(jié)pH可防止反滲透膜結(jié)垢，加氯是。活性碳過濾是除去有機物和自由氯，脫氣是溶于水中的CO2等。
脫鹽、包括電滲析、反滲透、離子交換。電滲析的原理是在外加直流電場作用下利用陽離子和陰離子交換膜對離子選擇性透過，脫鹽率可達(dá)95％以上。反滲透是滲透現(xiàn)象的逆過程,在濃溶液上加壓力,使溶劑從濃溶液一側(cè)通過半透膜向稀溶液一側(cè)反向滲透，脫鹽可達(dá)98％，并能除去99％的細(xì)菌顆粒和溶解在水中的有機物。離子交換的原理是當(dāng)水通過陽離子交換樹脂時，水中的陽離子被陽離子交換樹脂吸附，樹脂上可交換的陽離子如H離子被置換到水中，并和水中的陰離子結(jié)合成相應(yīng)的無機酸，如超純水、這種含有無機酸的水，當(dāng)下一步通過陰離子交換樹脂層時，水中的陰離子被陰離子交換樹脂吸附。樹脂上可交換的陰離子如OH離子被置換到水中,并與水中的H離子結(jié)合成水，即超純水。
精處理、包括紫外線、終端膜過濾和超濾。紫外線是因生物體的核酸吸收紫外線光的能量而改變核酸自身結(jié)構(gòu),破壞核酸功能而使細(xì)菌死亡。強的光譜波長為2600埃。各種膜過濾能除掉直徑大于 0.2微米的顆粒，但對于有機物則不如反滲透和超濾。超濾是把各種選擇性的分子分離。在超濾過程中，水在壓力下流過一個卷式或中空纖維膜棒。膜孔徑在10～200埃范圍內(nèi),薄膜厚度為0.1～0.5微米,附在一個中孔的纖維棒內(nèi)壁上，超濾能除去細(xì)菌和0.05微米的粒子。
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