在制藥行業(yè),超純水用于藥物的合成、提純、制劑制備等環(huán)節(jié)。它能夠保證藥物成分的純度和穩(wěn)定性,避免水中雜質(zhì)與藥物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而保障藥品的安全性和有效性。例如在生產(chǎn)注射劑時,超純水的使用可以很大程度地減少熱源物質(zhì)和其他雜質(zhì)進(jìn)入人體的風(fēng)險。 在生命科學(xué)研究中,超純水對于細(xì)胞培養(yǎng)、基因測序、蛋白質(zhì)分析等實(shí)驗至關(guān)重要。在細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境中,超純水的純凈度直接影響細(xì)胞的生長、增殖和分化。如果水中含有有害物質(zhì)或雜質(zhì),可能干擾細(xì)胞的正常生理功能,導(dǎo)致實(shí)驗結(jié)果出現(xiàn)偏差。在基因測序?qū)嶒炛?,超純水作為試劑的溶劑和反?yīng)體系的基礎(chǔ),其高純度有助于確保測序的準(zhǔn)確性和可靠性,減少誤差。核磁共振分析用水必須是超純水以減少信號干擾。湖南什么是超純水有哪些
原理:離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。對于含有酸性或堿性官能團(tuán)的有機(jī)污染物,離子交換樹脂可以通過離子交換反應(yīng)將其去除。例如,帶有羧基(-COOH)的有機(jī)酸可以與陽離子交換樹脂上的氫離子(H?)進(jìn)行交換,從而被樹脂吸附;帶有氨基(-NH?)的有機(jī)堿可以與陰離子交換樹脂上的氫氧根離子(OH?)進(jìn)行交換而被吸附。應(yīng)用:在超純水制備的離子交換步驟中,除了去除水中的無機(jī)離子外,也可以對部分有機(jī)污染物起到一定的去除作用。不過,離子交換樹脂主要針對的是含有特定官能團(tuán)的有機(jī)污染物,對于非離子型或中性的有機(jī)物去除效果有限。而且,樹脂在吸附一定量的有機(jī)污染物后,需要進(jìn)行再生或更換。廣東常見的超純水常見問題超純水的 TOC(總有機(jī)碳)含量極低,保障實(shí)驗精確性。
清洗前準(zhǔn)備,收集反滲透系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),包括進(jìn)水壓力、產(chǎn)水壓力、產(chǎn)水量、脫鹽率等參數(shù)在一段時間內(nèi)的變化曲線,以確定膜性能下降的程度和趨勢。對反滲透膜元件進(jìn)行取樣分析,可采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察膜表面的污染物形態(tài),通過傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析污染物的化學(xué)成分,從而確定主要的污染類型,如無機(jī)鹽垢、有機(jī)物污染、生物膜污染等。準(zhǔn)備清洗設(shè)備與藥劑,清洗水箱:選用耐腐蝕、耐酸堿且與清洗液不發(fā)生反應(yīng)的材質(zhì)制成的水箱,容量根據(jù)膜組件數(shù)量和清洗液用量確定,一般要保證有足夠的空間容納清洗液并能進(jìn)行循環(huán)操作,例如,對于一套處理量為 100m3/h 的反滲透系統(tǒng),清洗水箱容量可選擇 5 - 10m3。清洗泵:泵的流量和揚(yáng)程應(yīng)滿足清洗要求,流量一般為膜組件正常運(yùn)行流量的 1/3 - 1/2,揚(yáng)程要能克服膜組件和管道的阻力并提供一定的循環(huán)動力,如選用流量為 30 - 50m3/h、揚(yáng)程為 30 - 50m 的離心泵。
配置堿性清洗液(如氫氧化鈉溶液)并打入膜組件,按照酸性清洗的類似操作流程進(jìn)行循環(huán)清洗 30 - 60 分鐘,循環(huán)溫度控制在 30℃ - 40℃。浸泡 15 - 30 分鐘后排放堿性清洗液,排放和收集方式同酸性清洗液處理。再次用清水沖洗膜組件,沖洗時間約 30 - 45 分鐘,確保清洗液被徹底沖洗干凈,監(jiān)測沖洗水的 pH 值和電導(dǎo)率,pH 值接近中性且電導(dǎo)率較低時沖洗完成。氧化劑清洗,當(dāng)膜污染情況較為嚴(yán)重,經(jīng)酸性和堿性清洗后仍未達(dá)到理想效果,尤其是懷疑有生物膜或頑固有機(jī)物污染時,進(jìn)行氧化劑清洗。選擇合適的氧化劑清洗劑(如過氧化氫或次氯酸鈉溶液),將其打入膜組件進(jìn)行循環(huán)清洗,循環(huán)時間 20 - 40 分鐘,循環(huán)過程中要注意控制氧化劑濃度,避免對膜造成過度氧化損傷。清洗后排放氧化劑清洗液,用清水沖洗膜組件,沖洗時間不少于 40 分鐘,同時監(jiān)測沖洗水的相關(guān)指標(biāo),確保氧化劑被完全清洗干凈?;钚蕴课皆诔兯苽渲腥コ糠钟袡C(jī)與余氯。
系統(tǒng)恢復(fù)與運(yùn)行調(diào)整,根據(jù)清洗后膜性能測試結(jié)果,對反滲透系統(tǒng)進(jìn)行必要的運(yùn)行調(diào)整。如果產(chǎn)水量仍未達(dá)到預(yù)期,可適當(dāng)調(diào)整進(jìn)水壓力或濃水排放流量,但要注意不能超過膜組件的額定壓力和流量范圍。檢查和維護(hù)系統(tǒng)的預(yù)處理設(shè)備,如機(jī)械過濾器、活性炭過濾器等,確保預(yù)處理效果良好,防止再次快速污染反滲透膜。例如,檢查過濾器的濾芯是否需要更換,活性炭是否飽和等。記錄清洗過程和清洗后系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù),建立清洗檔案,為今后的清洗操作和系統(tǒng)維護(hù)提供參考依據(jù)。在整個清洗過程中,要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程,操作人員應(yīng)穿戴防護(hù)眼鏡、手套、防護(hù)服等防護(hù)用品,防止化學(xué)藥劑接觸皮膚和眼睛。同時,要密切關(guān)注清洗設(shè)備的運(yùn)行情況,如有異常應(yīng)及時停止清洗并進(jìn)行排查處理。微生物指標(biāo):如果反滲透膜受到微生物污染,清洗后可以通過檢測水中的細(xì)菌、病毒、藻類等微生物指標(biāo)來判斷清洗效果。例如,采用平板計數(shù)法檢測細(xì)菌菌落數(shù),清洗后產(chǎn)水中的細(xì)菌菌落數(shù)應(yīng)低于檢測方法的最低檢出限,或者至少比清洗前降低幾個數(shù)量級,如從清洗前的每毫升 100 個菌落降低到每毫升 10 個菌落以下。超純水的水質(zhì)穩(wěn)定性對長期實(shí)驗結(jié)果影響重大。廣東常見的超純水常見問題
超純水的生產(chǎn)需考慮原水水質(zhì)波動的應(yīng)對措施。湖南什么是超純水有哪些
儲存和輸送環(huán)境:儲存和輸送超純水的環(huán)境條件也會產(chǎn)生影響。如果環(huán)境溫度過高,可能會促進(jìn)微生物在水中的生長繁殖;如果環(huán)境濕度較大,可能會導(dǎo)致儲存容器和管道表面結(jié)露,引入外界的雜質(zhì)。同時,周圍環(huán)境中的化學(xué)污染物,如揮發(fā)性有機(jī)物、酸霧等,可能會通過容器或管道的微小縫隙進(jìn)入超純水,影響其質(zhì)量。超純水的電阻率是衡量其純度的一個關(guān)鍵指標(biāo)。在理想狀態(tài)下,超純水的電阻率應(yīng)達(dá)到 18.2 MΩ?cm(25℃)。這一標(biāo)準(zhǔn)是基于超純水幾乎完全去除了水中的離子雜質(zhì),使得水中能夠自由移動的離子極少,從而表現(xiàn)出極高的電阻率。在實(shí)際應(yīng)用中,不同行業(yè)對于超純水電阻率的要求也會有所差異。湖南什么是超純水有哪些