邵莉

摘要：在環(huán)境檢測(cè)分析過(guò)程中，分析用水的純度能夠在很大程度上幫助推進(jìn)環(huán)境檢測(cè)分析的數(shù)據(jù)質(zhì)量，越來(lái)越多的分析人員開(kāi)始重視檢測(cè)分析用水的質(zhì)量，并從多個(gè)方面進(jìn)行檢測(cè)分析用水的純化研究?；诖?，本文以環(huán)境監(jiān)測(cè)分析用水的質(zhì)量要求為基本出發(fā)點(diǎn)，從多個(gè)角度對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)分析用水的純化技術(shù)進(jìn)行了探討，以此幫助提高環(huán)境監(jiān)測(cè)分析的質(zhì)量，為實(shí)驗(yàn)科學(xué)提供有效的幫助，推動(dòng)我國(guó)科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測(cè);水質(zhì);質(zhì)量要求;純化

Abstract：In the process of environmental testing and analysis， the purity of analytical water can greatly help to promote the data quality of environmental testing and analysis.More and more analysts have begun to pay attention to the quality of analytical water and conduct inspections from multiple aspects.Analyze water purification studies.Based on this， this article takes the quality requirements of environmental monitoring and analysis water as the basic starting point， and discusses the purification technology of environmental monitoring and analysis water from multiple angles， in order to help improve the quality of environmental monitoring and analysis and provide effective help for experimental science. Promote the comprehensive development of Chinas science and technology.

Key words：Environmental monitoring;Water quality;Quality requirements;Purification

就某種程度來(lái)看，水對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)分析起著至關(guān)重要的作用，同時(shí)也是影響分析數(shù)據(jù)的關(guān)鍵因素，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)步驟都離不開(kāi)水的使用，包括溶液的配置、儀器的洗滌以及樣品的冷卻等。值得注意的是，水同樣也是環(huán)境監(jiān)測(cè)分析中使用量最大的一類(lèi)溶劑，但是水中往往存在許多的雜質(zhì)，比方說(shuō)只有保證了環(huán)境監(jiān)測(cè)分析用水的質(zhì)量要求才能夠得到準(zhǔn)確的環(huán)境監(jiān)測(cè)分析數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)得到最終的結(jié)果。在環(huán)境監(jiān)測(cè)分析時(shí)候，水中微生物往往會(huì)對(duì)其檢測(cè)結(jié)果造成影響，所以分析標(biāo)準(zhǔn)往往難以被人們所了解。因此，在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)分析的時(shí)候應(yīng)該注重分析用水的質(zhì)量問(wèn)題，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的純化處理，本文根據(jù)這些對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)分析用水的純化以及質(zhì)量要求進(jìn)行相應(yīng)的研究。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)分析用水的質(zhì)量要求

1.1 純度要求

環(huán)境監(jiān)測(cè)分析的數(shù)據(jù)往往會(huì)受到用水質(zhì)量的影響，如果水中存在一定的不滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)的污染物，那么最終的環(huán)境監(jiān)測(cè)分析結(jié)果也并不會(huì)準(zhǔn)確，所以在分析過(guò)程中應(yīng)該通過(guò)一定的手段對(duì)這些污染物進(jìn)行去除。與此同時(shí)，為了保證環(huán)境監(jiān)測(cè)分析能夠有最為良好的結(jié)果，應(yīng)該保證分析用水的純度穩(wěn)定性。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)分析的準(zhǔn)確度要求也越來(lái)越高，專(zhuān)家學(xué)者應(yīng)該從多個(gè)方面提高環(huán)境監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)的靈敏度。在環(huán)境監(jiān)測(cè)分析中，多種因素都會(huì)對(duì)用水純度造成影響，將用水中的離子除去或者改變水溫都會(huì)間接地對(duì)電阻率值造成影響。

1.2 等級(jí)及應(yīng)用

環(huán)境監(jiān)測(cè)分析用水總共分為四個(gè)等級(jí)，其中包括純水、超純水、去離子水以及實(shí)驗(yàn)室二級(jí)純水，值得注意的是，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境監(jiān)測(cè)分析所用的純水往往是在制水間進(jìn)行制備的。就目前來(lái)看，第一，純水是環(huán)境監(jiān)測(cè)分析最低的一類(lèi)級(jí)別，一般被用來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用品的清洗和儀器的清洗，其電導(dǎo)率大概在1-50us·cm-1，純水往往是通過(guò)一次蒸餾或者是反滲透法制備得到的。第二，去離子水，這類(lèi)用水通常被用來(lái)進(jìn)行樣品的稀釋以及試劑的制備工作，并且其電導(dǎo)率為0.1-1 us·cm-1。第三，實(shí)驗(yàn)室二級(jí)純水，這類(lèi)用水能夠用于微生物研究之中，其電導(dǎo)率通常小于1 us·cm-1，通過(guò)雙蒸餾法得到。第四，超純水，這類(lèi)用水在多個(gè)方面都能夠達(dá)到理論純度要求，大多被用于離子色譜等分析之中。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)及儲(chǔ)存

就目前來(lái)看，國(guó)際上出臺(tái)了許多有關(guān)于環(huán)境檢測(cè)分析的用水標(biāo)準(zhǔn)，包括“中國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室分析用水標(biāo)準(zhǔn)”以及“中國(guó)國(guó)家電子超級(jí)純水規(guī)格”等等。這些相關(guān)規(guī)定的環(huán)境檢測(cè)分析用水標(biāo)準(zhǔn)包括以下幾類(lèi)，首先，三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，這類(lèi)用水的pH在5～7.5之間，要求電導(dǎo)率應(yīng)該小于或等于5 us·cm-1，比電阻應(yīng)該大于0.15MΩ·cm，其可氧化物質(zhì)要小于0.5，這類(lèi)三級(jí)用水的儲(chǔ)存容器應(yīng)該用同等級(jí)的水進(jìn)行沖洗后再使用。其次，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其電導(dǎo)率應(yīng)該小于1 us·cm-1，比電阻應(yīng)該大于或等于2 MΩ·cm，可氧化物質(zhì)應(yīng)該小于0.07，吸光度應(yīng)該小于或等于0.02cm，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的用水應(yīng)該進(jìn)行短期的儲(chǔ)存。最后，一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，電導(dǎo)率應(yīng)該小于或等于0.1 us·cm-1，比電阻大于或等于10 MΩ·cm，吸光度應(yīng)該小于或等于0.001cm，一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)用水應(yīng)該現(xiàn)配現(xiàn)用，并且及時(shí)加以衛(wèi)生方面的處理。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)分析用水的純化措施

2.1 蒸餾法

實(shí)驗(yàn)室用水純化處理在一定程度上能夠幫助環(huán)境監(jiān)測(cè)分析工作的順利進(jìn)行，從而使其達(dá)到最終的標(biāo)準(zhǔn)，就目前來(lái)看，環(huán)境監(jiān)測(cè)分析用水的純化措施包括多種方法，蒸餾法就是其中一類(lèi)。蒸餾法主要通過(guò)將水從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，再將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)來(lái)達(dá)到分離污染物的目的，就目前來(lái)看，蒸餾法具有多個(gè)分類(lèi)，包括多級(jí)蒸餾、離心凈化蒸餾以及高壓分級(jí)蒸餾等等，其耗電量比較大，量產(chǎn)1L的純水需要消耗1kW的電力，同時(shí)其溫度比較高，容易對(duì)設(shè)備造成影響，導(dǎo)致高昂的設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。理論上來(lái)看，蒸餾法能夠有效地去除水中存在的污染物，但是其缺點(diǎn)在于提純的效率不快，所以實(shí)驗(yàn)室中往往是制備后儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸餾時(shí)，通常是使用常用的蒸餾裝置，包括圓底燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管以及蒸餾頭以及三角錐瓶等等，各個(gè)儀器之間通常使用膠塞進(jìn)行連接。

2.2 離子交換法

離子交換法是將H+以及OH-進(jìn)行交換，從而達(dá)到將水中的離子去除的結(jié)果，通常來(lái)看，離子交換法能夠幫助去除水中的離子，但是缺點(diǎn)在于這種方法無(wú)法將水中的有機(jī)物或者微生物去除掉，但是這些微生物和有機(jī)物能夠附著在樹(shù)脂上面，并且在樹(shù)脂上面不斷地進(jìn)行繁殖和生長(zhǎng)，同時(shí)產(chǎn)生熱量，因此，離子交換法需要與其他的純化方法配合使用。實(shí)驗(yàn)室中，離子交換法通常是在柱式設(shè)備中進(jìn)行的，并且根據(jù)操作方式的不同分為排代發(fā)以及淋洗法，這一方法的關(guān)鍵在于要選擇一類(lèi)合適的條件，這樣才能夠達(dá)到最好的分離效果。

2.3 反滲透法

反滲透法在純化環(huán)境檢測(cè)分析用水時(shí)一般是用來(lái)去除掉直徑小于1nm的污染物，并且反滲透法能夠除去水中九成以上的粒子污染物甚至是幾乎全部的微粒物質(zhì)。就目前來(lái)看，反滲透法的純化效果較好，但是效率卻不高，經(jīng)常被用來(lái)暫存水備用。與蒸餾法相比較，反滲透法具有較為明顯的優(yōu)點(diǎn)。包括節(jié)能性高、穩(wěn)定可靠以及先進(jìn)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，反滲透膜的工作原理能夠保證去除掉分子直徑較大的污染物質(zhì)，從而保證環(huán)境監(jiān)測(cè)分析用水的純度，滿(mǎn)足分析的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.4 電滲析法

電滲析法指的就是施加直流電場(chǎng)，通過(guò)離子交換膜來(lái)幫助水中的陰離子和陽(yáng)離子遷移。其中的離子交換膜屬于一類(lèi)功能性膜，使用直流電能夠幫助去除掉水中的雜質(zhì)，幫助用水純化。電滲析法相比于離子交換法具有明顯的不同點(diǎn)，首先，電滲析法需要消耗電能，并且其工作介質(zhì)無(wú)法重復(fù)進(jìn)行;其次，電滲析法主要是將離子進(jìn)行置換作用，離子交換膜有著較好的阻滯作用;最后，電滲析法使用的是片狀的離子交換膜，而離子交換法使用的則是球形的顆粒。事實(shí)上，電滲析法也常被用于海水淡化工作中，在廢水處理方面的應(yīng)用也十分廣泛，同時(shí)還可以從放射性廢水中將放射性元素分離出來(lái)、處理電鍍廢水等。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在環(huán)境監(jiān)測(cè)分析的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)用水有著多種作用，不僅能夠稀釋溶液、制備溶液還能夠溶解樣品，所以隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，環(huán)境檢測(cè)分析對(duì)于用水質(zhì)量的要求越來(lái)越高，實(shí)驗(yàn)用水需要通過(guò)不斷純化來(lái)滿(mǎn)足飾演的分析標(biāo)準(zhǔn)，以此保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。本文首先從多個(gè)角度分析了環(huán)境監(jiān)測(cè)分析用水的幾種質(zhì)量要求，包括純度要求、等級(jí)及應(yīng)用以及標(biāo)準(zhǔn)及儲(chǔ)存，并探討了幾類(lèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)分析用水的純化措施，包括蒸餾法、離子交換法、反滲透法以及電滲析法四類(lèi)。只有將環(huán)境監(jiān)測(cè)分析用水的純度進(jìn)行提高，才能夠保證監(jiān)測(cè)過(guò)程以及結(jié)果的完整性。

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收稿日期：2020-05-29

作者簡(jiǎn)介：邵莉（1988-），女，漢族，碩士研究生，助理工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境樣品分析，原子熒光法測(cè)水、土、氣樣品中砷、硒、銻元素，測(cè)汞儀測(cè)定水、氣樣品中汞元素，水質(zhì)中氨氮的測(cè)定，水質(zhì)中總氮的測(cè)定。