对水质及特性的严格要求:
有害物质限值、细菌量和电导率
原水—即未经处理的水—可来自多种源头:河流和湖泊,及来自水井的地下水或雨水。
水经过不同阶段的处理(过滤、软化、蒸馏、脱盐或消毒),直到符合水分析得出的所需纯净度。水分析区别物理和化学特性及成分,以便确定纯净度。重要的物理参数包括 pH 值、电导率或紫外线吸附力。化学方面,水中的总有机碳浓度(TOC 值)是一个重要指标。该值的高低反过来又影响水的电导率。经过对所有化学和物理参数评估后,该纯净水产品被归入一个组别。
按纯度分类
不同水质的电导率在水温25°C下测定。以微西门子每厘米(µS/cm)为单位进行测量。电导率越低,所检测的水的纯度越高。除了严格的有害物质限值外,根据《饮用水条例》(TVO),饮用水特定的电导率允许在比如 50 - 5000 µS/cm之间。
作为初始产品所选择的含盐自来水或泉水可通过反渗透的方式处理成 反渗透水。在此过滤处理中,对浓度较高的盐溶液施加一个高于渗透压的压力,将水压过一个半透膜。水分子穿过半透膜移动到浓度较低的溶液中。该膜仅对水分子有渗透性,因此污染物和溶解的杂质及许多细菌和病毒被截留在压力较大的一侧。反渗透水不含有害物质,可作为饮用水及应用在食品和饮料生产上。
蒸馏水通过蒸馏获得。水蒸发后凝结成纯净水,不含矿物质、细菌、病毒和溶解气体等污染。蒸馏水适用于实验室和医用,以及在电池生产和许多应避免结垢的设备上。蒸馏水不可饮用。
经离子交换、反渗透或蒸馏处理后,便制成了纯净水。此类别包括依据《德国药典》(DAB)生产的名为" aqua purificata "的纯净水,用于生产众多医药产品。它仍然含有某些离子的残留物,因此其特定电导率为 1 - 50 µS/cm。按照DAB分类,另一种被看作更清洁的纯净水是注射用水 (aqua ad Injectabilia)。它被视为无菌,用于溶解和稀释所有注射或输液使用的药物。
完全脱盐水(去矿物质水或去离子水)也采用反渗透工艺或通过离子交换产生。离子交换可去掉水中的矿物质。阳离子交换为氢离子 (H+),阴离子交换为氢氧根离子 (OH-),形成电导率为 0.1 – 1 µS/cm 的去矿物质水。然而,病毒和细菌等有机成分无法通过离子交换的方式去除,为此还必须进行一次过滤。 去矿物质水不适合饮用,而是被当作冲洗剂和溶剂在化学和生化实验室中使用。
超纯水或高纯水是纯度最高的水,由去矿物质水经各种附加处理步骤制成。这些步骤包括采用更多离子交换器、去矿物质、用活性炭作为吸附剂进行超滤或通过光氧化法来消灭细菌。因此超纯水中仅含有最微量的有机化合物、微生物或电解质,并且超纯水特有的电导率小于0.1 µS/cm,适用于实验室工作的溶剂,如临床诊断、细胞培养、痕量分析,以及在制药业、生物技术和半导体行业中的敏感应用。
尤其在医药领域,超纯水必须符合硝酸盐含量 (< 0.2 mg/l)、总有机碳含量(TOC < 0.5 mg/l) 及细菌内毒素含量(< 25 ng/l)的严格规范。超纯水用于冲洗和清洁医疗产品及手术器械,从而防止细菌和硅酸盐沉积物的传播。此外,超纯水是现代制氢技术的重要原料并用于如PEM方式的电解系统。
第 9 版《欧洲药典》(Ph. Eur.)中仍列出的高纯水(aqua valde purificata)如今已不再提及。
适合超纯水应用的优质材料
去除了所有盐分后,去矿物质水和超纯水对绝大多数材料都具有很强的侵蚀性。该水质侵蚀由黄铜或钢制成的常见管道,并溶解金属中所含的离子。
因此,用于该领域的阀门必须采用优质不锈钢—至少符合AISI 316L (1.4404)标准的不锈钢制造。根据不同行业,可能还附加有其它要求:不含动物源性成分(ADI)、食品和药品监管局(FDA)、美国药典USP VI 级、无油无脂、不含硅/LABS。
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