水純化知識的概述(二)
飲用水中的雜質(zhì)
天然水和飲用水包含五大類(lèi)雜質(zhì)
? 懸浮顆粒
? 溶解性無(wú)機化合物
? 溶解性有機化合物
? 微生物
? 溶解性氣體
懸浮顆粒
水中的懸浮物包括硬質(zhì)顆粒(砂、石、沙、管道碎屑)、軟質(zhì)顆粒(植物碎屑)和膠狀顆粒(有機物或無(wú)機物)。
懸浮顆??梢?/span>使反滲透薄膜結垢、阻塞微孔分析柱以及干擾閥門(mén)和計量表的工作。膠狀顆粒會(huì )使水的模糊度或渾濁度上升,因此使用含雜質(zhì)的水會(huì )對儀器正常工作造成影響。
溶解性無(wú)機化合物
無(wú)機物是水中的主要雜質(zhì)。它們包括:
? 鈣鹽和鎂鹽,會(huì )導致“暫時(shí)性”或“永久性”硬度
? 二氧化碳,在溶解后會(huì )形成弱酸性的碳酸
? 鈉鹽
? 從沙質(zhì)河床浸出的硅酸鹽
? 來(lái)自礦物質(zhì)和銹鐵管的二價(jià)鐵和三價(jià)鐵化合物
? 來(lái)自含鹽雜質(zhì)的氯化物
? 來(lái)自所投放的化學(xué)品和礦物質(zhì)的鋁
? 來(lái)自洗滌劑的磷酸鹽
? 來(lái)自肥料的硝酸鹽
根據天然水的來(lái)源,可能還存在其它許多離子。即使是微量無(wú)機離子也有可能起到催化劑的作用,從而影響有機和生化反應。
溶解性有機化合物
水中的有機雜質(zhì)主要來(lái)自生物。腐爛的植物會(huì )釋放出包括胡敏酸、富啡酸、鞣酸和木質(zhì)素等副產(chǎn)物。農業(yè)、造紙、家庭和工業(yè)廢棄物也有可能釋放出有機化合物,這包括洗滌劑、脂肪、油料、溶劑以及農藥和除草劑殘留物。此外,水中有機物也可能包含來(lái)自管道、儲罐和凈化介質(zhì)的化合物。
溶解性有機物可能干擾分析技術(shù)并影響生物學(xué)實(shí)驗,比如細胞培養。在用于配制液相色譜洗脫液的水中,哪怕是存在微量雜質(zhì)也會(huì )導致基線(xiàn)不穩定、降低靈敏度和分辨率并且縮短儲存期。
微生物
細菌是造成天然水污染的主要微生物。通過(guò)氯化可以有效去除有害細菌,但飲用水中仍會(huì )含有活性微生物。比如,實(shí)驗室中的飲用水細菌水平一般為每毫升10個(gè)菌落生成單位 (即10CFU/ml)或更低。
一般在自來(lái)水中保留一定量的殘留余氯或其它消毒劑,通??梢詫⒓毦恳种圃谳^低水平;然而,一旦這些消毒劑在水純化期間被去除,細菌便會(huì )獲得繁殖機會(huì )。因此,細菌可能直接,或通過(guò)它們的副產(chǎn)物(比如熱原、堿性磷酸酶或核酸酶)來(lái)干擾實(shí)驗結果。
溶解性氣體
飲用水同空氣之間保持著(zhù)一種平衡狀態(tài)。因此,它會(huì )含有溶解性氣體,比如氮、氧和二氧化碳。在純水中,二氧化碳會(huì )分解成弱碳酸:
CO2 ? H2O?H2CO3? H+ ? HCO3
這種弱陰離子會(huì )降低陰離子交換樹(shù)脂的交換容量。溶解性氧通常只會(huì )在需要避免形成氣泡時(shí)才會(huì )成為問(wèn)題。氧的濃度可能影響特定的生化反應,在那些敞口容器中使用純水的實(shí)驗應用中,它會(huì )迅速與空氣中的氣體達到再平衡。氧和氮都可以形成氣泡,而這會(huì )對某些實(shí)驗過(guò)程造成不利影響,比如顆粒計數或分光光度計操作。
天然水和飲用水中許多雜質(zhì)都可以與其它物質(zhì)(可能是您正在分析的物質(zhì))發(fā)生相互作用,影響科研應用和實(shí)驗結果。
下一篇我們將對如何測量和分析雜質(zhì)做個(gè)簡(jiǎn)單介紹,并為之后如何選擇純化方法打基礎。
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