纯水连环话① | 有趣的反渗透

2023-03-10 05:18:30, 赛多利斯 德国赛多利斯集团


由于水源中含有各种大小杂质,因此,不论在生活中为了喝到干净的、健康的水,或者是实验室中需要使用纯净的水,我们会使用各种水纯化组件。而其中RO反渗透技术,在生活中和实验室中都有着广泛的应用,它的特别之处,在于它的过滤方式。

生活中的渗透现象

说反渗透技术之前,我们一定听过或者见过渗透现象。

爱做饭的朋友,应当深谙渗透原理。用盐水腌萝卜,可以去除掉萝卜中的水分,让萝卜变得更脆爽。

所谓的渗透原理,其实就是两边渗透压的不同,一般情况下,浓度越高的液体,渗透压就越大,那么水分就会从浓度高的地方,流向浓度低的地方,从而让两边的渗透压逐渐达到平衡。

这也就是为什么高浓度盐水,能够渗透掉萝卜中的水分,并且盐浓度越高,渗透出的水分也越多。


反方向的水

而反渗透技术,也是通过主要半透膜两边的压力差形成的。区别在于,在反渗透技术中,溶剂的运动方向是相反的。

也就是说,当压力高于自然渗透压时,是水分子就能通过膜孔,从而达到过滤水中杂质的效果,像水中的无机物、有机物、细菌和颗粒等等,被半透膜过滤掉了。因为反渗透去除污染物的效果很强,很多家庭的净水器都使用了反渗透净水系统。

比如需要连接电源和下水口的厨下净水器,就有很大可能是反渗透净水系统。原因是需要有电动泵,为系统提供反渗透压力,并且系统会产水废水。


实验室中的反渗透系统

除了家用的反渗透系统,在实验室纯水制备工艺中,反渗透也有着非常广泛的应用。几乎所有的实验室纯水系统中,都需要利用反渗透技术,对自来水进行初步纯化。这正是因为反渗透技术有异于其它纯化技术显著优势。

从下图我们可以看到,RO反渗透技术对于源水中常见的离子、有机物、颗粒物、胶体、细菌和病毒等污染物,都有比较好的去除效果,并且去除率能到到95%以上。

因此反渗透技术非常适合作为初步纯化的组件。在实验室中常见的“三级水”、“反渗透水”、“RO水”指的就都是经过RO反渗透技术过滤过的纯水啦。

纯水的应用

以常规供水应用为例,一般属于三级纯水,只需要去除大部分的各种不同类别的污染物,降低硬度,避免设备结垢、管路堵塞即可。

一般实验应用的要求,则在三级纯水之上,不仅要去除明显的污染物,还需要再去除水中含有的相关离子,以减少离子对实验的干扰。

针对关键的分析应用,对水质的要求更高,需要一级超纯水。像比较常见的HPLC等痕量分析实验,必须去除痕量离子、痕量有机物、颗粒物,以提高痕量分析精度和再现性。

而生命科学相关的关键实验,要求比一级超纯水的要求还要高,需要进一步去除所敏感的杂质,比如微生物、内毒素、核酸酶等生物负载。

总结

RO反渗透技术,能够非常容易就制备出三级纯水,也就是我们常说的RO水。而诸如二级纯水和一级超纯水,甚至是超一级水,都是在纯化设备下游增加另外的纯化组件,一步一步去除杂质后提取出来的。通过这样一项技术获得的纯水,最终杂质去除率能够高达95%~98%左右。


赛多利斯反渗透水系统解决方案


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