电子行业 在半导体制造领域,超纯水的应用极为关键。芯片制造过程中,从硅片的清洗、光刻、蚀刻到离子注入等各个工序,都需要超纯水。例如,在硅片清洗过程中,超纯水可以有效去除硅片表面的颗粒、有机物和金属离子等杂质。因为芯片的线宽非常小,微小的杂质颗粒都可能导致芯片短路或出现性能问题。在光刻工艺中,超纯水用于冲洗光刻胶,确保光刻图案的准确性。其高纯度能够避免水中杂质对光刻胶的溶解特性产生影响,从而保障芯片的高精度制造。 对于电子元器件的生产,如电路板的制作,超纯水也不可或缺。它用于清洗电路板,去除焊接过程中产生的助焊剂残留物、金属屑等杂质。这些杂质如果残留在电路板上,可能会引起电路的腐蚀或短路,影响电子产品的可靠性和使用寿命。反渗透膜的通量衰减需在超纯水生产中有效控制。湖南本地超纯水生产技术
、离子交换 阳离子交换树脂 经过反渗透后的水,虽然大部分离子已经被去除,但仍含有少量的离子。此时,利用阳离子交换树脂可以进一步去除水中的阳离子,如钙、镁、钠等。阳离子交换树脂上带有酸性基团,能够与水中的阳离子进行交换反应。例如,磺酸型阳离子交换树脂(R - SO₃H)与水中的钙离子(Ca²⁺)发生交换反应,生成树脂钙盐(R - SO₃)₂Ca 和氢离子(H⁺)。 阴离子交换树脂 同时,使用阴离子交换树脂去除水中的阴离子,如氯离子、硫酸根离子等。阴离子交换树脂带有碱性基团,例如季铵型阴离子交换树脂(R - N (CH₃)₃OH)与水中的氯离子(Cl⁻)发生交换反应,生成树脂氯盐(R - N (CH₃)₃Cl)和氢氧根离子(OH⁻)。通过阴阳离子交换树脂的组合使用,可以将水中的离子浓度降低到极低的水平。湖南本地超纯水生产技术超纯水的生产需防止原水的季节性污染波动。
原理:超滤主要基于筛分原理,在压力差的作用下,使水和小分子物质通过超滤膜,而大分子有机物(如分子量大于 1000 - 10000Da 的有机物)被截留。超滤膜的孔径在 1 - 100 纳米之间,能够去除水中的胶体、蛋白质、多糖等大分子有机物质。应用:在超纯水制备过程中,超滤可以作为预处理步骤,去除水中的大分子有机污染物,减轻后续处理步骤(如反渗透、离子交换等)的负担。例如,在制药行业中,超滤可以用于去除药物提取液中的大分子杂质,为后续的药物纯化和超纯水制备提供品质很好的原料水。同时,超滤操作相对简单,设备维护成本较低,但对于小分子有机物的去除效果有限。
超纯水,作为一种非常纯净的水,在众多高科技领域发挥着不可或缺的作用。它几乎不含任何杂质,包括矿物质、微生物、有机物和溶解性气体等。其制备过程极为复杂且精密,通常需要经过多步的预处理、反渗透、离子交换和超滤等技术。在电子芯片制造中,超纯水用于清洗硅片,哪怕是极其微小的杂质颗粒都可能导致芯片短路或性能故障,所以超纯水的高纯度保障了芯片生产的良率和可靠性。这种非常纯净的特性也使其在制药行业意义非凡,用于药品的生产与配制,避免杂质对药物活性成分产生影响,确保药品的质量和安全性达到高标准。超纯水的黏度特性与普通水相比有所变化。
环境湿度主要影响测量仪器和电极的表面状态。如果环境湿度较高,仪器的外壳和电极表面可能会吸附水汽,形成一层薄薄的水膜。当这层水膜含有杂质时,例如空气中的盐类、灰尘等溶解在其中,就可能会引入额外的导电通路,导致测量的电阻率比实际值偏低。另外,高湿度环境下,空气中的水分可能会进入测量样品中,改变超纯水的纯度。尤其是在长时间的测量过程中,这种影响可能会累积。例如,在一个湿度为 80% 以上的环境中进行超纯水电阻率测量,相比湿度为 40% 的环境,更容易出现测量误差。空气中的化学污染物,如酸性气体(二氧化硫、二氧化碳等)、碱性气体(氨气等)和挥发性有机物(VOCs),可能会溶解在超纯水中,改变其化学组成和电阻率。例如,二氧化碳溶解在水中会形成碳酸,碳酸会部分电离产生氢离子和碳酸氢根离子,从而增加了水中的离子浓度,导致电阻率下降。膜生物反应器可在超纯水生产中协同处理有机物。重庆介绍超纯水
活性炭吸附在超纯水制备中去除部分有机与余氯。湖南本地超纯水生产技术
四电极系统则可以更准确地测量电阻率。它有两个电流电极和两个电压电极,通过单独测量电流和电压,可以有效减少电极极化和溶液电阻的干扰。例如,在测量超纯水电阻率时,电流电极用于在水中通过一定的电流,而电压电极用于测量在电极之间产生的电位差,从而更精确地计算电阻率。温度传感器:由于水的电阻率与温度密切相关,温度升高时,水的离子迁移速度加快,电阻率会降低。所以电阻率仪通常配备温度传感器,用于实时监测水温。一般来说,超纯水电阻率的标准值是以 25℃为参考温度的。当测量温度不是 25℃时,仪器可以根据温度补偿公式对测量结果进行修正,以得到在 25℃下的电阻率。例如,如果测量温度为 30℃,仪器会根据预先设定的温度 - 电阻率关系曲线,对测量得到的电阻率值进行校正,使其更接近 25℃时的真实电阻率。湖南本地超纯水生产技术