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純水
鎖定
- 中文名
- 純水
- 外文名
- pure water
- 別 名
- 去離子水
- 化學式
- H2O
- 分子量
- 18
- 熔 點
- 0 ℃
- 沸 點
- 100°C
- 密 度
- 1 g/cm³(4℃)
- 外 觀
- 無色透明液體
純水基本介紹
純水指的是不含雜質的H2O。從學術角度講，純水又名高純水，是指化學純度極高的水，其主要應用在生物、 化學化工、冶金、宇航、電力等領域，但其對水質純度要求相當高，所以一般應用最普遍的還是電子工業。例如電力系統所用的純水，要求各雜質含量低達到“微克/升”級。在純水的製作中，水質標準所規定的各項指標應該根據電子（微電子）元器件（或材料）的生產工藝而定（如普遍認為造成電路性能破壞的顆粒物質的尺寸為其線寬的1/5-1/10），但由於微電子技術的複雜性和影響產品質量的因素繁多，尚無一份由工藝試驗得到的適用於某種電路生產的完整的水質標準。隨着電子級水標準的不斷修訂，而且高純水分析領域的許多突破和發展，新的儀器和新分析方法的不斷應用都為制純水工藝的發展創造了條件。
純水相關指標
在我國桶裝飲用水市場上，主要有純淨水、礦泉水、泉水和天然水、礦物質水等，由於礦泉水、泉水等受資源限制，而純淨水是利用自來水經過一定的生產流程進行生產，因此市場上老百姓飲用最多的還是純淨水，純淨水的質量和老百姓的生活有着密切的關係。為此，國家質量技術監督局於1998年4月發佈了GB173233－1998《瓶裝飲用純淨水》和GB17324－1998《瓶裝飲用純淨水衞生標準》。在這兩個標準中，共設有感觀指標4項、理化指標4項、衞生指標11項。
純水感觀指標
感觀指標包括色度、濁度、臭味、肉眼可見物。這幾個指標是純淨水質量控制中最基本的指標，其制定的標準值參照了飲用水（即自來水）的標準，而大多廠家生產純淨水的水源是自來水，又經過粗濾、精濾和去離子淨化的流程，因此，一般純淨水都能達到國家標準所要求的數值。
純水理化指標
理化指標中較重要的是電導率和高錳酸鉀消耗量。電導率是純淨水的特徵性指標，反映的是純淨水的純淨程度以及生產工藝的控制好壞。由於生活飲用水不經過去離子純化的過程，因此是不考察此項指標的。而對於純淨水來説“純淨”是其最基本的要求，金屬元素和微生物過高，都會導致電導率偏高。所以，電導率越小的水越純淨。
高錳酸鉀消耗量是指1L水中還原性物質在一定條件下被高錳酸鉀氧化時所消耗的氧毫克數，它考察的主要是水中有機物尤其是氯化物的含量。GB17323－1998《瓶裝飲用純淨水》中規定，飲用純淨水中高錳酸鉀消耗量（以O2計）不得超過1.0mg/L。如果高錳酸鉀消耗量偏高，有可能水中有微生物超標，也可能是一些廠家為防止微生物超標而增加消毒劑ClO2的量，從而產生一些新的有機滷代物，在這種情況下，一般遊離氯也會超標。
純水衞生指標
衞生指標包括金屬元素、有機物和微生物等幾類。
純水金屬指標
金屬元素指標在標準中規定了鉛、砷、銅的含量，鉛、砷要求不得超過0.1mg/L，其主要來源於受人類活動所影響的環境，包括土壤、河流的污染等等。鉛、砷為有毒有害元素，鉛可由呼吸道或消化道進入人體並蓄積在人體內，當血液中含鉛量為0.6～0.8mg/L時就會損害內臟，而砷的化合物會引起中毒，因此，它們的含量應該越小越好，而銅在標準中規定不得超過1.0mg/L，雖然銅不是有害元素，但也不是多多益善的物質，對於純淨水來説，更是衡量其純淨程度的標誌之一。
純水有機物指標
有機物指標在國標中主要體現為三氯甲烷（氯仿）（CHCl3）和四氯化碳含量的規定。由於桶裝純淨水的質量問題主要集中在微生物檢測超標上，為了解決這一問題，不少廠家不是從生產工藝、質量管理入手，而是僅僅通過加大消毒劑的量來試圖解決純淨水的微生物污染問題，常用的消毒劑多為含氯消毒劑如二氧化氯（ClO2）等。桶裝純淨水由於加氯消毒可產生一些新的有機滷代物，主要成分是三氯甲烷（氯仿）和四氯化碳（CCl4）及少量的一氯甲烷（CH3Cl）、一溴二氯甲烷（CHBrCl2）、二溴一氯甲烷（CHBr2Cl）以及溴仿（CHBr3）等，統稱為滷代烷。經檢測，經過加氯消毒的飲用水、自來水中滷代烷含量一般高於水源水。其中以三氯甲烷和四氯化碳含量較高，對人體存在一定危害，如果長期飲用氯仿和四氯化碳超標的純淨水，嚴重時會導致肝中毒甚至癌變。為了保護消費者的身體健康，在國標GB17324－1998中明確規定：飲用純淨水中三氯甲烷和四氯化碳的含量分別不得超過0.02mg/L、0.001mg/L。
純水微生物指標
微生物指標在國標中規定了菌落總數、大腸菌羣、致病菌和黴菌、酵母菌4項。從對純淨水檢測的情況看，微生物指標是比較容易超標的指標之一。這是由於微生物污染體現在純淨水在生產加工、運輸和銷售過程等各個環節上。在生產加工中，工人不注意個人衞生，回收瓶的清洗、消毒不嚴格，甚至一些廠家為降低成本，回收瓶蓋再次使用，由於回收瓶蓋的變形，造成瓶口不密封都有可能引起微生物污染。微生物的超標反映出水的污染程度。其中大腸桿菌達到一定指標，會引起人體腹瀉。致病菌包括沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌和乙型鏈球菌。沙門氏菌、志賀氏菌污染的水會引起急性腸道傳染病，出現腹瀉發熱等症狀；金黃色葡萄球菌產生的腸毒素會引起人體中毒，出現急性胃腸道症狀，甚至危及生命；乙型鏈球菌則是造成人體化膿性炎症的主要病原菌；黴菌和酵母菌普遍分佈於自然界，在食物中生長的黴菌在繁殖過程中吸取了食品的營養成分使食品的營養價值降低，並且散發異味，影響食品的感官，尤其是黴菌生長的過程中產生的毒素會引起人體慢性中毒，嚴重者會導致癌症。
純水基本標準
純水生產過程
在高純水的生產過程中，水中的陰、陽離子可用電滲析法、反滲透法及離子交換樹脂技術等去除；水中的顆粒一般可用超過濾、膜過濾等技術去除；水中的細菌，國內多采用加藥或紫外燈照射或臭氧殺菌的方法去除；水中的TOC則一般用活性炭、反滲透處理。在高純水應用的領域中，水的純度直接關係到器件的性能、可靠性、閾值電壓，導致低擊穿，產生缺陷，還影響材料的少子壽命，因此高純水要求具有相當高的純度和精度。
天然水中溶解的氣體主要有O2、CO2、SO2和少量的CH4、氡氣、氯氣等，在高純水的生產過程中，還必需去除這類的氣體。為了有效的去除雜質，在生產高純水的過程中，加入了一些化學殺菌劑，如甲醛、雙氧水、次氯酸鈉等。這些都是為什麼高純水不能作為飲用水的原因之一。
那麼什麼為純淨水呢？所謂純淨水是指其水質清純，不含任何雜質，由H2O一種單質構成。有效的避免了各類病菌入侵人體，其優點是能有效安全地給人體補充水份，具有很強的溶解度，因此與人體細胞親合力很強，有促進新陳代謝的作用。
它是採用離子交換法、反滲透法、精微過濾及其他適當的物理加工方法進行深度處理後產生的水。一般情況下純淨水在生產過程中，源水只有50%-75%被利用，也就是説，1公斤自來水或地下水大約只能生產出0.4公斤左右的純淨水，而剩下的0.6公斤左右的水不能當作飲用水，只能另作它用。
純水反滲透機理
反滲透機理模型
- 優先吸附細孔模型：弱點幹態電鏡下，沒發現孔。濕態膜標本不是電鏡的樣品。
- 溶解擴散模型：不認為有孔。
- 幹閉濕開模型，上個世紀，1993年提出了“幹閉濕開”反滲透模型，統一了兩個最經典的反滲透機制模型，細孔模型，溶解擴散模型。幹閉濕開模型簡述：膜干時收縮，孔閉合，電鏡下膜“緻密無孔”，稱“幹閉”；濕態時，膜溶脹，孔被溶劑撐開，生成動態活膜孔，叫“濕開”。合起來稱“幹閉濕開反滲透模型”。
純水影響意義
在我國，相關機構專門為此制定了一系列規定條文，並於1998年分別發佈了GB17323-1998《瓶裝飲用純淨水》標準和GB17324-1998《瓶裝飲用純淨水衞生標準》，充分體現了國家對人民身體健康的重視和關心。
純淨水從淨化的角度來説它比自來水，礦泉水都乾淨,但如果把他作為一種長期飲用水的話,對人體是沒有好處的.過濾純淨水的逆滲透膜雖然去除了水中的細菌雜質,但也把水中的對人體有益的微量元素過濾掉了,.長期飲用會導人體的微量元素缺乏,引起少年兒童發育不良,引起老年人的各種微量元素缺乏症.
純水污染因素
純淨水受微生物污染的因素 純淨水受微生物污染的因素是多方面的，但主要有三種因素。
- 企業不重視食品衞生工作，儘管制訂了有關的操作規程和制度，但監督的力度不夠，在生產過程中，各項規程和制度沒有得到落實和實施，我們在調查中發現有的廠具有現代化的廠房、先進的國外生產機器和完善的空氣淨化以及消毒設備，但生產的純淨水有時檢驗結果菌落總數每毫升為零，有時檢出幾個甚至幾十個，通過深入調查發現檢出細菌的批號是停產兩天後又開始生產時不按規定嚴格消毒造成的。存在這樣的現象經常造成產品的質量不穩定。水處理終端過濾器和灌裝工人手是瓶裝礦泉水生產過程中微生物的關鍵污染環節。在純淨水生產的流程中，各個環節都有可能污染微生物，關鍵取決於生產人員的衞生意識和各種操作規程的嚴格執行程度。
- 生產工藝不合理、設施不完善，也是造成微生物超標的主要因素之一。採用水源不同，生產不同類型的純淨水的工藝流程不同，一般原則是在達到純化的前提下，流程越簡單越好，流程越短越容易控制產品的衞生質量。純淨水的工藝流程基本為水源→過濾→純化處理→臭氧混合消毒→灌裝→檢驗→入庫。這種工藝的優點是灌裝純淨水中仍餘留臭氧，如果從瓶或蓋和灌裝間的空氣中帶入少量的微生物也可達到殺滅的目的，保持產品無菌。我們曾瞭解到有些廠家設備不完善或在純淨水經過臭氧混合消毒後不直接灌裝，而是通過貯水罐停留一定時間後再灌裝，結果通過檢驗發現細菌的存在。水灌裝入瓶前停留0.5～2 h，臭氧大約過了2～8個衰期，水中臭氧濃度大為下降，即使處理水本身無菌，但在灌裝入瓶時無法殺死因包裝物或灌裝間空氣重新帶入的殘留細菌。從以上理論認為，這種工藝流程，瓶和蓋及灌裝間一定要保證無菌，否則產品中一定有微生物存在，但在實際工作中是很難做到的。
- 技術水平低、對各種設備的性能似懂非懂，也是導致微生物污染的又一因素。我們在現場調查中發現，某些廠家的技術人員對有效殺滅微生物的臭氧發生器和控制微生物的設施瞭解很膚淺，儘管安裝上認為純淨水消毒效果最好的臭氧發生器和空氣淨化設備，但不能應用其有效的性能或在生產中發揮其最有效的作用，產品中經常檢出微生物，採用臭氧處理純淨水的基本原理是臭氧與水混合，並使其最終在水中濃度達到0.5 mg/L以滿足殺菌要求，根據此參數，企業應根據生產時實際的用量來推算臭氧發生器的應產臭氧量。另外，還必須考慮實際生產時設備的實際可操作產量，如長時間使用後設備性能下降，應適當調節，並通過有效的測定；臭氧與水混合是否完全，最終是否能達到殺菌要求的劑量以及能維持的時間等，是能否達到殺滅強度的最基本因素。
空氣淨化設備也是一樣，一些廠家不能正確地使用和維修以保證淨化設備的正常運轉和最佳的淨化效果。總認為安裝上了空氣淨化設備，淨化的空氣就是無菌的，產品肯定會合格，也沒有定期檢測空氣淨化的程度，以上現象反映出技術人員的技術水平直接影響產品的衞生質量。
純水控制措施
純淨水是一種特殊的產品，一旦受到少數微生物污染，就可能超標，甚至出現絮狀沉澱等後果。因此，控制微生物污染是生產企業一項非常重要的工作。以上分析表明，控制純淨水微生物污染的措施應該是綜合性的，不能過分強調某一方面，而忽視了其他方面，因為生產過程中任何一個環節受到污染，都會影響產品的質量。
- 加強自身衞生管理，強化食品衞生質量意識，指定一名領導負責衞生工作，設立專職衞生檢驗機構，加強對水源、包裝物、灌裝間空氣和產品檢測，制訂從水源管理、殺菌、灌裝、包裝到個人衞生各環節的衞生管理制度，並指定專人監督實施，加強食品衞生知識的培訓學習，重點掌握消毒方法和明確微生物容易污染關鍵環節。
- 根據水源的特點，合理、科學地設計生產流程，配備必要的水處理和生產設備，選擇符合水消毒的滅菌系統。我國礦泉水和純淨水多使用紫外線、超濾和臭氧作為除菌和消毒殺菌設施。但多年的經驗證明前兩種可靠性差，是造成產品不合格的主要因素，而採用臭氧殺菌被認為是最好的方法。
- 定期加強對生產全程的管道，容器和過濾器等有關設施的清理和消毒，做好瓶、蓋和灌裝間的消毒工作。據瞭解多數廠家的管道和包裝物的消毒採用二氧化氯（ClO2），該藥物具有很強的氧化和消毒作用，但要加強對消毒藥物的質量監控，保證其消毒效果。
純水生產設備
純水純淨水生產線
純淨水生產線
