化学氧化 - 滴定法(经典化学分析方法) 试剂准备 需要准备化学氧化剂,如重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)溶液、硫酸(H₂SO₄)溶液、硫酸亚铁铵 [(NH₄)₂Fe(SO₄)₂] 标准溶液等。同时,要准备合适的指示剂,如邻菲啰啉指示剂。重铬酸钾是强氧化剂,用于氧化水样中的有机碳,硫酸提供酸性环境,硫酸亚铁铵用于滴定剩余的重铬酸钾。 实验步骤 取一定量(如 50 - 100mL)的水样置于锥形瓶中,加入适量的重铬酸钾溶液和浓硫酸,加热回流一定时间(如 2 - 3 小时),使水样中的有机碳被氧化为二氧化碳。冷却后,加入邻菲啰啉指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定剩余的重铬酸钾。根据重铬酸钾的加入量和滴定消耗的硫酸亚铁铵的量,按照化学计量关系计算出水样中的 TOC 含量。不过,这种方法操作相对复杂,且可能受到水样中其他还原性物质的干扰,需要进行空白实验和干扰物质校正。对于酶活性研究,去离子水可提供纯净的反应体系环境。加工去离子水要求

无机离子 阳离子:尽管过滤系统可以有效去除有机碳化合物,但对于水中的一些阳离子,如钙(Ca²⁺)、镁(Mg²⁺)、钠(Na⁺)、钾(K⁺)等,可能去除效果不佳。例如,活性炭过滤器主要针对有机物质吸附,对这些阳离子基本没有去除能力;超滤过滤器由于其截留分子量主要针对大分子有机物和胶体,也无法有效去除这些阳离子。而这些阳离子在水中可能会导致水的硬度问题,长期饮用高硬度的水可能会增加患结石的风险。 阴离子:水中的阴离子如氯离子(Cl⁻)、硫酸根离子(SO₄²⁻)、碳酸根离子(CO₃²⁻)和碳酸氢根离子(HCO₃⁻)等也可能残留。特别是在一些地区,水中的氯离子含量较高,可能来自于自然环境或水处理过程中的消毒剂残留。高浓度的氯离子可能会对金属管道产生腐蚀作用,并且在一定条件下会与水中的其他物质反应生成有害物质。加工去离子水要求去离子水在制药行业的水针剂生产中,保障药品质量与安全。

毒理学研究 通过毒理学研究来评估水中有机碳化合物对人体和环境的潜在危害。研究不同类型有机碳化合物(如多环芳烃、挥发性有机物等)在不同浓度下的毒性效应,包括急性毒性、慢性毒性等。根据这些研究结果,结合水中有机碳化合物的种类和可能的暴露途径(如饮用、皮肤接触等),确定一个安全的 TOC 含量阈值。例如,对于一些已知的有机碳化合物,会设定极低的 TOC 含量标准,以尽量减少风险。 工艺影响研究 在工业生产和实验过程中,研究不同 TOC 含量的水对工艺和产品质量的影响。通过大量的实验和实际生产数据收集,确定一个能够保证工艺稳定运行和产品质量合格的 TOC 含量范围。例如,在电子工业中,通过对不同芯片制造工艺和不同 TOC 含量纯水的实验,发现当 TOC 含量超过一定限度时,芯片的次品率会增加,从而根据这些数据确定合适的 TOC 含量标准。
实验室分析(特别是高精度分析) 在高精度化学分析和生命科学研究领域,如色谱 - 质谱联用分析、基因测序等实验,低 TOC 含量的纯水是必要的。对于这类实验,TOC 含量通常要求低于 10 - 100μg/L,这样可以避免水中有机碳对分析结果的干扰,确保实验的准确性和重复性。例如,在液相色谱分析中,水中的有机碳杂质可能会在色谱图上产生额外的峰,影响目标化合物的检测。 法规和标准制定机构的考量因素 国际标准化组织(ISO)和各国国家标准 ISO 和各国国家标准在制定 TOC 含量标准时,综合考虑了多方面因素。一方面是基于健康和安全的考虑,例如饮用水的 TOC 标准主要是为了确保居民长期饮用安全,防止水中有机污染物对人体健康造成潜在危害。一般饮用水的 TOC 标准在 2 - 5mg/L 左右。另一方面是考虑到不同行业的实际应用需求,通过征求行业意见、进行大量实验研究和工业验证,来确定合理的 TOC 含量标准。在材料表面处理工艺中,去离子水可用于清洗与钝化操作。

《中国药典》:其中规定了纯化水和注射用水的细菌内素限度标准。例如,注射用水的细菌内素含量应低于 0.25EU/ml . GB/T 6682-2008《分析实验室用水规格和试验方法》:将实验室用水分为三个级别,对不同级别的纯水在电阻率、可氧化物质、吸光度、蒸发残渣等多个指标上有明确要求,但未明确单独对热源含量的具体指标,不过其规定的一级水的相关指标可作为参考,以确保水源的纯净度从而间接控制热源物质的含量,如一级水的电阻率需达到 10MΩ・cm 以上 . GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》:该标准规定了生活饮用水的水质要求,生活饮用水一般不作为直接的纯水使用,但作为水源制取纯水时可参考此标准。其对微生物指标等有明确规定,如规定了菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌等微生物指标的限值,通过控制微生物的数量来减少热源物质的产生,因为微生物是热源物质的主要来源之一离子交换树脂的再生效果直接关系到去离子水的后续质量。加工去离子水要求
对于精密仪器清洗,去离子水是很好的选择,减少颗粒吸附。加工去离子水要求
动态浊度法 原理:内素与鲎试剂反应会一系列酶反应,会导致反应体系中产生凝固蛋白,使溶液的浊度增加。浊度的增加与内素的浓度在一定范围内呈线性关系,通过检测溶液浊度随时间的变化,可以定量地测定内素的含量。 操作步骤:复溶鲎试剂后,将处理后的纯水样品和复溶后的鲎试剂加入到动态浊度法检测仪的反应池中。仪器在恒温 37℃条件下自动检测反应体系的浊度变化,并根据预先设定的标准曲线来计算内素的含量。如果检测结果显示内素含量低于设定的安全标准(如制药行业注射用水要求内素含量低于 0.25 EU/mL),则可以认为热源物质已被有效去除。加工去离子水要求