今日儀器股份有限公司 純水概述. 今日儀器股份有限公司 純水  經過純化去除水中不純物，但電阻值無法達到 18.2 MΩ ． cm 的水，通為「純水」。例如「去離子水」、「蒸餾水」、 「逆滲透水」等，都屬於純水。「蒸餾水」與「逆滲透水 」這一類的純水，因為純化速率較慢，必須使用儲水桶儲 存後再提供使用。

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1 今日儀器股份有限公司 純水概述

2 今日儀器股份有限公司 純水  經過純化去除水中不純物，但電阻值無法達到 18.2 MΩ ． cm 的水，通為「純水」。例如「去離子水」、「蒸餾水」、 「逆滲透水」等，都屬於純水。「蒸餾水」與「逆滲透水 」這一類的純水，因為純化速率較慢，必須使用儲水桶儲 存後再提供使用。

3 今日儀器股份有限公司 超純水  何謂「超純水」：經過離子交換、 RO 膜或蒸餾等方法預 純化，再經過核子級離子交換樹脂純化，去除水中的主 要不純物質，而電阻值達到 18.2MΩ ・ cm(25 ℃ ) 的水，稱 為「超純水」。

4 今日儀器股份有限公司 導電率及電阻值  水中的離子含量也就是導電物質的總含量，可用導電度 來表示。導電度，即電子流動 “ 容易 ” 的程度，與水中離子 含量成正比關係。而電阻值則表示電子流動 “ 困難 ” 的程度 ，會隨著水中離子含量減少而增加。因此，電阻值與導 電度呈倒數關係。  導電度的單位： μS/cm （ micro Siemens per centimeter ）  電阻值的單位： MΩ ・ cm （ mega ohm-centimeter ）

5 今日儀器股份有限公司 不同溫度的電阻值變化

6 今日儀器股份有限公司 水中不純物  無機物  有機物  微生物  內毒素  溶解性氣體  顆粒雜質  膠體

7 今日儀器股份有限公司 水中不純物 無機物  溶解鹽類的離子污染物  分為陽離子和陰離子  陽離子帶正電  陰離子帶負電  可經由 TDS 或導電度 / 電阻值量測

8 今日儀器股份有限公司 水中不純物 導電度和電阻值  測量原水無機物用導電度表示  測量純水無機物用電阻值表示 Ω  0.055 microsiemens (μS/cm) = 18.2 megohm (MΩ-cm)  電阻值 = 1 ______________ 導電度

9 今日儀器股份有限公司 水中不純物 有機物 :  由生活物質敗壞衍生而成  元素中含碳  水中有顏色, 味道和氣味產生  可經由三種方法測量 -TOC -HPLC -Oxygen Absorbed

10 今日儀器股份有限公司 微生物 :  在水中大部分無重量存在  大部分為假單包菌存在  所有原水中都會存在  公認加氯可消毒去除  可以殖菌量測每毫升多少單位 (cfu/ml ) 水中不純物

11 今日儀器股份有限公司 Procaryonts: Some Typical Forms of Eubacteria

12 今日儀器股份有限公司 內毒素 :  細菌之副產品, 包括分泌物, 細胞壁和細胞核碎片  和外毒素一起合稱 “ 熱質 ”  在生命科學上相當重要  測量內毒素為每毫升多少單位 (LAL test) 水中不純物

13 今日儀器股份有限公司 溶解性氣體 :  主要為 CO 2, O 2 和 Cl 2  CO 2 和 O 2 是由空氣中溶解會影響水之導電度,PH 和侵蝕性  Cl 2 是因為消毒而添加  由導電度測量 水中不純物

14 今日儀器股份有限公司 顆粒雜質 :  大小不同 (1 μm upwards)  由各種不純物形成  可簡單經由過濾去除

15 今日儀器股份有限公司 水中不純物 膠體 :  具負電的水中懸浮顆粒雜質  通常唯有機物, 鐵, 矽, 鋁  有時非常小 (<0.1 μ m)  會阻塞細的過濾器  經由 Fouling Index test 測量

16 今日儀器股份有限公司 水質純化技術  前處理  逆滲透  去離子  有機吸附  微過濾, 超微過濾和超過濾  UV 光氧化和消毒殺菌

17 今日儀器股份有限公司 水質純化技術 離子交換或去離子或脫礦物質是 : 經由樹脂中活潑的離子與水中的離子雜質交換而去除

18 今日儀器股份有限公司 Pure water technologies Cation Anion H+H+ H+H+ OH - H+H+ deionisation

19 今日儀器股份有限公司 ion exchange Na + H+H+ Cation H+H+ H+H+ H+H+ Pure water technologies

20 今日儀器股份有限公司 Most Reactive (Al 3+ ) Quite Reactive (Ca 2+ ) Less Reactive (Na + ) Least Reactive (SiO 2 ) ion exchange

21 今日儀器股份有限公司

22 今日儀器股份有限公司 水質純化技術 去離子樹脂種類 :  強效去離子樹脂 : 保證水質達 1-10MΩ-cm  弱性去離子樹脂 : 保證水質達 50 - 10 μS/cm 但無法去除矽和 CO 2  核子級去離子樹脂 : 保證水質達 10 - 18 MΩ-cm

23 今日儀器股份有限公司 去離子摘要 :  適用於離子去除  樹脂飽和時即有弱性離子不純物產生  依樹脂容積設定純化量  三種離子樹脂 - 強, 弱和核子級 水質純化技術

24 今日儀器股份有限公司 逆滲透的目的 :  去除大部分離子污染物 (95-98%)  去除大部分有機污染物 (99%)  去除大部分細菌 (99%)  去除大部分顆粒雜質

25 今日儀器股份有限公司 Semi permeable membrane Pure water Water containing salts Osmosis a Natural Process

26 今日儀器股份有限公司 Membrane barrier Feed Ions Particles Organics Organisms Ions <2% Product Reject Ions Particles Organisms Organics Only water passes through membrane Reverse Osmosis (RO) Pressure Driven Deionisation

27 今日儀器股份有限公司 Pure water technologies inletconcentrate permeate reverse osmosis

28 今日儀器股份有限公司 水質純化技術  Elga 使用合成薄片 RO 膜  流量視壓力和溫度而定  理想浸水壓力為 4 Bar (60 psi) @ 25 0 C inlet  可容許之進水要求 - 1000 ppm TDS - <0.5 ppm Free chlorine - < 10 Fouling Index

29 今日儀器股份有限公司 水質純化技術 吸附是 : 將污染物濃縮在固體表面

30 今日儀器股份有限公司 有機吸附  有機分子被吸引至媒介表面  媒介通常為活性碳  表面區域愈大, 水量愈大. 水質純化技術

31 今日儀器股份有限公司 Organic adsorption Pure water technologies

32 今日儀器股份有限公司 有機吸附介質  活性碳 ( 石墨, 椰子殼 … 等 )  Pyrolised 樹脂 ( 球形碳 )  陶瓷 (“Absorb”) 水質純化技術

33 今日儀器股份有限公司 有機吸附介質  可有效去除大部分低分子量有機分子  使用 van der Waal’s 吸附分子 水質純化技術

34 今日儀器股份有限公司 巨網吸附  使用巨網樹脂去除高分子量有機物  大開架構作用如同物理性捕捉 陶瓷吸附  有效應用在去除重金屬, 如同腎透析 水質純化技術

35 今日儀器股份有限公司 過濾是 : 視粒徑大小以物理方式去除不純物 水質純化技術

36 今日儀器股份有限公司 Before filtration After filtration filtration 水質純化技術

37 今日儀器股份有限公司 預濾  用以保護大部分水質純化技術  通常過濾孔隙約在 1 至 10 μM  定義上為去除 “ 灰塵 “ 水質純化技術

38 今日儀器股份有限公司 filtered water out feed water in pre-filtration 水質純化技術

39 今日儀器股份有限公司 次微過濾  用以去除細菌和細顆粒  濾膜通常 < 1 µM  用於取水端 水質純化技術

40 今日儀器股份有限公司 超微過濾  用以去除細菌及細顆粒  濾膜和中空纖維過濾器孔隙小於 0.05 µM  可被殺菌 水質純化技術

41 今日儀器股份有限公司 feed outside filter filtrate passes into tube 超微過濾 水質純化技術

42 今日儀器股份有限公司 超過濾  用以去除熱質 ( pyrogenic material) 或腸毒素 ( endotoxins)  濾膜通常為 5000 –10000 分子量過濾  可被殺菌 水質純化技術

43 今日儀器股份有限公司 過濾總論  超過濾和超微過濾適合在管路中連續循環  通常配合取水端過濾可確保水質  可被殺菌 水質純化技術

44 今日儀器股份有限公司 紫外光  兩個有效波長  254nm: 殺菌  185nm: 經由氧化降低 TOC 水質純化技術

45 今日儀器股份有限公司 254 nm 波長 :  破壞細菌的 DNA  避免細菌複製  確保細菌指數 < 1 cfu/ml 水質純化技術

46 今日儀器股份有限公司 185 nm 波長 :  可打斷碳鍵  和水反應成氫氧基  氫氧基氧化微量有機物成二氧化碳 水質純化技術

47 今日儀器股份有限公司 254nm uv photosterilisation 水質純化技術

48 今日儀器股份有限公司 Resistivity Conductivity Hardness Heavy metals Silica pH Total organic carbon UV transparency Micro-organisms Particulates/Colloids FiltrationUltra filtration DeionisationActivated Carbon Ultra- violet RO Distillation 水質純化技術