純水作為實驗室廣泛使用的一種溶劑,水質(zhì)的重要性已經(jīng)越來越為實驗室工作人員所關(guān)注。
關(guān)于水中污染物的種類,大家已經(jīng)基本熟知,關(guān)于水質(zhì)的指標(biāo),大家對于電阻率,TOC可能也不陌生,但要提到水中含氧量這個參數(shù),大家卻不一定都了解。隨著技術(shù)發(fā)展以及對一些專業(yè)領(lǐng)域認(rèn)知的提升,水中含氧量其實已經(jīng)成為一個不容小覷的關(guān)鍵性參數(shù)。
通常,水中氣體雜質(zhì)為二氧化碳、氧氣、氮氣、惰性氣體等,即便是通過超純水機層層純化,水中的氣體依然會存在殘留;并且由于超純水的高度溶解性,特別容易吸收環(huán)境中無處不在的氣體物質(zhì),比如氧氣等。雖然在純水中氣體含量不高,但對于一些特殊應(yīng)用,純水中溶解氧指標(biāo)還是至關(guān)重要的。
比如在食品發(fā)酵領(lǐng)域,就會涉及到對水中溶氧含量的的要求。在啤酒的釀造過程中,溶解氧的控制非常重要,通常應(yīng)控制在0.10 ppm左右。溶解氧過多,會造成啤酒香氣和口感變化、啤酒花芳香味消失、啤酒中不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生異味等問題,并且啤酒中的蛋白多肽類物質(zhì)氧化后會形成渾濁物,甚至造成渾濁。所以,控制啤酒生產(chǎn)用水中的含氧量是非常重要的一個環(huán)節(jié)。
另外,酸奶等使用發(fā)酵工藝制作的食品均對水中溶解氧指標(biāo)有很高的要求。
還有近一直廣受關(guān)注的半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域 ——芯片在光刻前需要清洗硅晶圓,去除污染物去除顆粒、減少針孔和其它缺陷,提高光刻膠黏附性。清洗使用的超純水中,溶氧過高影響芯片的氧化膜的厚度,進而影響芯片的性能。美國材料協(xié)會對于電子和半導(dǎo)體工業(yè)所需要的純水給出了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),《ASTM D 5127-13, Standard Guide for Ultra-Pure Water Used in the Electronics and Semiconductor Industries》中對Type E-1級純水的溶氧指標(biāo)進行了規(guī)定。
值得一提的是,作為電子信息產(chǎn)業(yè)支柱的芯片行業(yè)一直被稱為我國科技產(chǎn)業(yè)的軟肋,現(xiàn)在國家已經(jīng)正式出手,加大投資,助力中國芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從目前的行業(yè)布局來看,未來這個領(lǐng)域挑戰(zhàn)與機遇并存,有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑO嘈烹S著“中國芯”的爆發(fā)與突破,未來純水標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于溶氧指標(biāo)的相關(guān)規(guī)定一定會應(yīng)運而生。
溶解氧顧名思義就是溶解在水中的氧分子,通常用DO表示。溶解氧的飽和度和溫度、壓強有很大的關(guān)系,在25℃時,1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,飽和溶解氧的濃度是8.25 mg/L。通常我們會使用溶氧儀檢測溶解氧濃度,檢測方法主要有兩種:電流測定法和熒光猝滅法。
目前關(guān)于實驗室純水規(guī)格及試驗方法已經(jīng)發(fā)布了很多的標(biāo)準(zhǔn) - 《GB/T 6682-2008 分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法》;《GB/T 33087-2016 儀器分析用高純水規(guī)格及試驗方法》, 《中國藥典》等,對于電阻率,總有機碳等指標(biāo)做了明確界定,但對于純水中溶解氧等氣體雜質(zhì)的含量要求卻鮮有涉及。隨著各行各業(yè)的深入發(fā)展,未來對實驗室分析檢測的要求也會越來越細化,相信不久的將來,國內(nèi)的純水標(biāo)準(zhǔn)也會增加相關(guān)的項目。今后用戶要求的水質(zhì)報告,可能也不僅僅只是電阻率,TOC值,重金屬含量了,而是要求越來越完善,溶氧度,pH……一份全面的水質(zhì)報告,才能讓用戶對自己的工作全面掌控。
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