超纯水中硼和硅异常,可能是因为……

2025-10-23 13:20:40, 默克MilliQ纯水 默克生命科学



话接上回,我们说到超纯水在半导体分析检测环节的应用,尤其是水中痕量离子水平为提供准确的痕量分析结果起到了至关重要的作用。

水之善利万物而有静——人工智能篇



为什么产水中的硼/硅含量>进水中硼/硅

在使用超纯水进行半导体材料分析检测时,除了金属元素杂质之外,许多老师通常还会非常关注超纯水中硼和硅的含量,有时会发现通过超纯水机产出的超纯水的硼和硅甚至高于前端进水。当超纯水中的硼和硅浓度超出预期时,会影响实验的多个步骤(空白、配标液、器皿清洗等),导致实验结果不可信。


那么问题来了,经过了精纯化柱后为什么反而硼和硅的含量更高了呢?


离子交换树脂接近耗尽时,硼和硅是最先穿透重新释放到超纯水中,且不易发现。

1


对于标准纯化柱,在电阻率急剧下降之前,就出现了硼穿透现象。当纯化柱寿命即将耗尽时,在较短的时间里大量的硼释放到纯水中。此时,硼的最大浓度高于其在进水中的浓度;

在这种条件下,即使产水电阻率是可以接受的,但是水中硼的浓度还是很高,且不易被发现。

2


同样,耗材经过大量过水后,会发生离子、TOC和硅的突变。当超纯水中的硅发生突变后,电阻率会稍微的降低,同时,TOC的数值也会升高。

在超纯水中,硅的突破点要比电阻率的下降点提前150L水(测试数据),进水电导率升高,会把突破点提前。

3


此外,早期发生硼释放是因为混床离子交换树脂的低效率。硼酸可被阴离子树脂去除。然而,以硼酸为主要存在形式的硼元素不能被很好的除去。 (第一电离常数为7.3×10-10 )。

水中其它离子对硼酸盐的再交换作用 - 硼被离子交换树脂捕获,但当另外一种阴离子浓度更高的情况下或当另外一种阴离子接近的时候,硼又被置换出来。


专用除硼柱,确保所捕获的“硼”不会随电阻率下降而穿透。

选择特殊的除硼柱,特殊的硼处理柱可捕获硼的官能团并固定在树脂。这种官能团的结构对硼的吸附具有专属性,相比其他离子更具竞争力。即使在电阻率下降的条件下,也并未展示穿透现象。


Q博士的建议:

1. 定期更换纯化组件,以避免硼和硅提前释放到水中

2. 使用专门除硼柱,可更好捕获硼的官能团并固定在树脂

3. 带有EDI模块的水纯化系统对去除硼至关重要,去除率可达98%



点亮“在看”为Q博士加鸡腿~


  • 客服电话: 400-6699-117 转 1000
  • 京ICP备07018254号
  • 电信与信息服务业务经营许可证:京ICP证110310号
  • 京公网安备1101085018
  • 客服电话: 400-6699-117 转 1000
  • 京ICP备07018254号
  • 电信与信息服务业务经营许可证:京ICP证110310号
  • 京公网安备1101085018

Copyright ©2007-2026 ANTPEDIA, All Rights Reserved