超纯水为什么要充氮保护并用特殊容器(管道储运)
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超纯水为什么要充氮保护并用特殊容器(管道储运)

发布日期:2024-05-23 浏览次数:615

电阻率要求≥18MΩ*cm的超纯水系统一般不设置终端超纯水箱。

此类系统一般在EDI出水端设置超纯水箱(电阻率≥15MΩ*cm),经过抛光树脂装置和终端过滤器以后直接对接使用点,或者接入循环管道。因为超纯水是极其敏感的存在,其短暂储存或者接触空气都有可能受到“污染”,因此实行特殊的充氮保护,其储运系统以后有机会再分享。


我们假设刚制备的极限超纯水,短暂接触空气(假定1%可溶性二氧化碳融入超纯水),此时系统会发生以下情况:

H2CO3 =  (H+)  +  (HCO3-)

K=4.30*10-7,25℃时(忽略二级电离平衡)

我们知道在水中过饱和二氧化碳的溶解度为

0.033mol/L(=0.145g/100ml,二氧化碳分子量44),根据亨利定律,在自然和标准大气压条件下,二氧化碳在空气中质量占比为0.031%,当其中的1%快速融入超纯水时(假定极低浓度下完全电离),

其溶解度为  0.033*0.031%*1%=1.023*10-7mol/L

原本超纯水中[H+]=1.0*10-7,新的平衡进入以后,

K=4.3*10-7,[H2CO3]=1.023*10-7

通过计算我们得到平衡后的

[H+]=2.6561*10-7mol/L,

[HCO3-]=1.6561*10-7mol/L,

[OH-]=0.3765*10-7mol/L

此时电导率(25度)

G∞ =(349.82*2.6561+198.3*0.3765+52*1.6561)*0.997074

= 0.10899341μs/cm

同理换算出  R=9.175MΩ*cm,

通过计算说明,空气短暂和高纯水接触后就会出现超纯水电阻率急剧下降的情况,这跟现实基本保持一致。

实践证明15MΩ*cm以上的超纯水暴露在空气中1分钟后水质就会下降至3-4MΩ*cm,3分钟以后就会下降到2MΩ*cm左右。

此时pH=-lg[H+]=6.5758呈弱酸性,过几分钟此数值将进一步降低直到5.6左右,此时超纯水完全被空气污染。