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純化柱的柱容量越高越好嗎
點(diǎn)擊次數(shù):2151 更新時(shí)間:2021-07-21

超純水機(jī)純化柱的柱容量越高越好嗎?

經(jīng)常有實(shí)驗(yàn)室純水機(jī)的用戶,咨詢純化柱的使用壽命,更換周期等問題,要想真正理解為什么純化柱需要定期更換,有幾個(gè)概念一定要清楚:

1.    什么是純化柱的交換容量?

l  交換容量是指離子交換樹脂能提供交換離子的總量,又稱為總交換容量,它反映離子交換樹脂與溶液中離子進(jìn)行交換的能力,這個(gè)值只和離子交換樹脂本身的性質(zhì)有關(guān)。在實(shí)際上,交換容量不僅與所用的離子交換劑有關(guān),還與實(shí)驗(yàn)條件(如流速,流路等)有很大的關(guān)系,稱之為有效交換容量(或動(dòng)態(tài)交換容量),比理論計(jì)算所得的總交換容量低。這兩者的單位都是mol/g

2.    有效交換容量如何測(cè)定?

l  測(cè)定方法:裝有一定數(shù)量離子交換樹脂的純化柱,進(jìn)口水管與蠕動(dòng)泵連接,出口水管連接電導(dǎo)率檢測(cè)儀。測(cè)定時(shí),通過蠕動(dòng)泵,將預(yù)先配置好的一定濃度的NaCl溶液輸入到純化柱,然后檢測(cè)純化柱出口溶液的電導(dǎo)率,當(dāng)其數(shù)值高于設(shè)定值時(shí),記錄消耗的NaCl溶液的體積,計(jì)算后得到離子交換樹脂的有效交換容量。

3.    什么是純化柱的柱容量?

l  純化柱中所裝填的離子交換樹脂的總交換容量,就稱為柱容量。柱容量同樣分為總交換柱容量和有效柱容量,通常用可交換NaCl的克數(shù)來進(jìn)行評(píng)估。 每個(gè)實(shí)驗(yàn)室純水機(jī)廠家純化柱設(shè)計(jì)不同,裝填量不同,柱容量會(huì)有差別。

常規(guī)而言,純化柱的柱容量在36 g NaCl的水平是正常的。

4.    過水量是什么意思?如何計(jì)算?

l  純化柱的過水量指的是它能夠生產(chǎn)超純水的量。過水量可以用下面的公式來計(jì)算:

純化柱的過水量.png

式中:V——過水量,L                    E:超純化柱的有效交換容量,g                   n:超純化柱的數(shù)量            a:進(jìn)水的離子含量,g/L                  b:進(jìn)水的CO2量,g/L

如果一支超純化柱(n=1),其有效交換容量為39 g NaClE=39),進(jìn)水為EDI純水,電導(dǎo)率為0.1 μS/cm(計(jì)算a=0.05*10-3),EDI純水CO20b=0)。計(jì)算得出理論上該超純化柱過水量為780000 L

可見純化柱的過水量與其中離子交換樹脂的裝填量和進(jìn)水水質(zhì)有關(guān),進(jìn)水水質(zhì)越差,對(duì)離子交換樹脂的消耗越快,純化柱的更換周期也就越快。如果僅憑介紹裝填量高,推論出純化柱壽命長(zhǎng)的說法,其實(shí)是有失偏頗的。

5.    柱容量或者過水量是否越高越好?

有些廠家會(huì)將高過水量作為產(chǎn)品的賣點(diǎn),有的純化柱甚至?xí)^60 g NaCl的水平,這樣確實(shí)是優(yōu)勢(shì)嗎?

l  并非如此!柱容量高其實(shí)是容易做到的,但過高柱容量的做法其實(shí)并不可取。

a)      純水機(jī)工作時(shí),隨原水進(jìn)入的微生物會(huì)漸漸富集在純化柱上,這個(gè)吸附過程是一個(gè)吸附-解離的平衡過程,而且這些細(xì)菌在代謝中還會(huì)釋放大量的TOC、熱原等雜質(zhì),對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生很大影響。

b)     純化柱使用超過一年,即使離子交換能力尚有,但微生物滋生的幾率大大提高,水質(zhì)污染的風(fēng)險(xiǎn)增大,這時(shí)就需要馬上更換純化柱。

l  通常純水機(jī)中,為了達(dá)到水質(zhì)和成本較好地平衡,超純化柱更換有兩個(gè)報(bào)警限:使用時(shí)間1年,過水量;哪個(gè)條件先突破,都表示純化柱需要盡快更換;

l  柱容量過高,水質(zhì)不達(dá)標(biāo)更換純化柱時(shí),會(huì)有相當(dāng)數(shù)量未使用完的離子交換樹脂不得不被扔棄,對(duì)使用成本是一種浪費(fèi)。

所以,不是柱子交換能力/過水量越高越好,而是理性平衡柱容量/使用成本之間的關(guān)系更為重要。這就是為什么實(shí)驗(yàn)室純水機(jī)市場(chǎng)中,一些大公司不會(huì)將這個(gè)參數(shù)作為自己產(chǎn)品推廣噱頭的原因。

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關(guān)于樂楓生物

      樂楓生物(Rephile BioscienceLtd.) 是一家從事水純化和實(shí)驗(yàn)室分離純化產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造的企業(yè),為高科技生物技術(shù)和生命科學(xué)領(lǐng)域的用戶服務(wù)。樂楓公司在中國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、印度、南非等近20個(gè)國(guó)家建立了銷售機(jī)構(gòu),同時(shí)也為國(guó)際大型公司提供OEMODM,產(chǎn)品銷往包括歐美的近100個(gè)國(guó)家,多所美國(guó)常春藤大學(xué)、哈佛醫(yī)學(xué)院丹娜法伯癌癥研究院和約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院都是設(shè)備的用戶。2020年,樂楓產(chǎn)品獲選進(jìn)入華大基因火眼實(shí)驗(yàn)室,為疫情防控提供支持。成立十余年,樂楓持續(xù)投入研發(fā),創(chuàng)立出了自己的產(chǎn)品品牌RephiLe(瑞楓),推出了多個(gè)新概念產(chǎn)品 - 無線連接的Genie系列純水系統(tǒng)和智能型大流量純水工作站Super-Genie等。目前樂楓提供包括低鎂型,低硼型,ICP-MS型等適用于各種應(yīng)用的全范圍超純化柱系列,也提供多款密理博純水系統(tǒng)的兼容耗材,讓國(guó)產(chǎn)的品牌為用戶提供可與進(jìn)口產(chǎn)品媲美的服務(wù)。

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