超純水機純化柱的柱容量越高越好嗎？

經(jīng)常有實(shí)驗室純水機的用戶(hù)，咨詢(xún)純化柱的使用壽命，更換周期等問(wèn)題，要想真正理解為什么純化柱需要定期更換，有幾個(gè)概念一定要清楚：

1.    什么是純化柱的交換容量？

l  交換容量是指離子交換樹(shù)脂能提供交換離子的總量，又稱(chēng)為總交換容量，它反映離子交換樹(shù)脂與溶液中離子進(jìn)行交換的能力，這個(gè)值只和離子交換樹(shù)脂本身的性質(zhì)有關(guān)。在實(shí)際上，交換容量不僅與所用的離子交換劑有關(guān)，還與實(shí)驗條件（如流速，流路等）有很大的關(guān)系，稱(chēng)之為有效交換容量（或動(dòng)態(tài)交換容量），比理論計算所得的總交換容量低。這兩者的單位都是mol/g。

2.    有效交換容量如何測定？

l  測定方法：裝有一定數量離子交換樹(shù)脂的純化柱，進(jìn)口水管與蠕動(dòng)泵連接，出口水管連接電導率檢測儀。測定時(shí)，通過(guò)蠕動(dòng)泵，將預先配置好的一定濃度的NaCl溶液輸入到純化柱，然后檢測純化柱出口溶液的電導率，當其數值高于設定值時(shí)，記錄消耗的NaCl溶液的體積，計算后得到離子交換樹(shù)脂的有效交換容量。

3.    什么是純化柱的柱容量？

l  純化柱中所裝填的離子交換樹(shù)脂的總交換容量，就稱(chēng)為柱容量。柱容量同樣分為總交換柱容量和有效柱容量，通常用可交換NaCl的克數來(lái)進(jìn)行評估。 每個(gè)實(shí)驗室純水機廠(chǎng)家純化柱設計不同，裝填量不同，柱容量會(huì )有差別。

常規而言，純化柱的柱容量在36 g NaCl的水平是正常的。

4.    過(guò)水量是什么意思？如何計算？

l  純化柱的過(guò)水量指的是它能夠生產(chǎn)超純水的量。過(guò)水量可以用下面的公式來(lái)計算：

式中：V——過(guò)水量，L                    E：超純化柱的有效交換容量，g                   n：超純化柱的數量            a：進(jìn)水的離子含量，g/L                  b：進(jìn)水的CO₂量，g/L

如果一支超純化柱（n=1），其有效交換容量為39 g NaCl（E=39），進(jìn)水為EDI純水，電導率為0.1 μS/cm（計算a=0.05*10^-3），EDI純水CO₂為0（b=0）。計算得出理論上該超純化柱過(guò)水量為780000 L。

可見(jiàn)純化柱的過(guò)水量與其中離子交換樹(shù)脂的裝填量和進(jìn)水水質(zhì)有關(guān)，進(jìn)水水質(zhì)越差，對離子交換樹(shù)脂的消耗越快，純化柱的更換周期也就越快。如果僅憑介紹裝填量高，推論出純化柱壽命長(cháng)的說(shuō)法，其實(shí)是有失偏頗的。

5.    柱容量或者過(guò)水量是否越高越好？

有些廠(chǎng)家會(huì )將高過(guò)水量作為產(chǎn)品的賣(mài)點(diǎn)，有的純化柱甚至會(huì )超過(guò)60 g NaCl的水平，這樣確實(shí)是優(yōu)勢嗎？

l  并非如此！柱容量高其實(shí)是容易做到的，但過(guò)高柱容量的做法其實(shí)并不可取。

a)      純水機工作時(shí)，隨原水進(jìn)入的微生物會(huì )漸漸富集在純化柱上，這個(gè)吸附過(guò)程是一個(gè)吸附-解離的平衡過(guò)程，而且這些細菌在代謝中還會(huì )釋放大量的TOC、熱原等雜質(zhì)，對水質(zhì)產(chǎn)生很大影響。

b)     純化柱使用超過(guò)一年，即使離子交換能力尚有，但微生物滋生的幾率大大提高，水質(zhì)污染的風(fēng)險增大，這時(shí)就需要馬上更換純化柱。

l  通常純水機中，為了達到水質(zhì)和成本較好地平衡，超純化柱更換有兩個(gè)報警限：①使用時(shí)間1年，②過(guò)水量；哪個(gè)條件先突破，都表示純化柱需要盡快更換；

l  柱容量過(guò)高，水質(zhì)不達標更換純化柱時(shí)，會(huì )有相當數量未使用完的離子交換樹(shù)脂不得不被扔棄，對使用成本是一種浪費。

所以，不是柱子交換能力/過(guò)水量越高越好，而是理性平衡柱容量/使用成本之間的關(guān)系更為重要。這就是為什么實(shí)驗室純水機市場(chǎng)中，一些大公司不會(huì )將這個(gè)參數作為自己產(chǎn)品推廣噱頭的原因。

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關(guān)于樂(lè )楓生物

      樂(lè )楓生物(Rephile Bioscience，Ltd.) 是一家從事水純化和實(shí)驗室分離純化產(chǎn)品研發(fā)、設計和制造的企業(yè)，為高科技生物技術(shù)和生命科學(xué)領(lǐng)域的用戶(hù)服務(wù)。樂(lè )楓公司在中國、美國、法國、印度、南非等近20個(gè)國家建立了銷(xiāo)售機構，同時(shí)也為國際大型公司提供OEM和ODM，產(chǎn)品銷(xiāo)往包括歐美的近100個(gè)國家，多所美國常春藤大學(xué)、哈佛醫學(xué)院丹娜法伯癌癥研究院和約翰霍普金斯大學(xué)醫學(xué)院都是設備的用戶(hù)。2020年，樂(lè )楓產(chǎn)品獲選進(jìn)入華大基因火眼實(shí)驗室，為疫情防控提供支持。成立十余年，樂(lè )楓持續投入研發(fā)，創(chuàng )立出了自己的產(chǎn)品品牌RephiLe（瑞楓），推出了多個(gè)新概念產(chǎn)品 - 無(wú)線(xiàn)連接的Genie系列純水系統和智能型大流量純水工作站Super-Genie等。目前樂(lè )楓提供包括低鎂型，低硼型，ICP-MS型等適用于各種應用的全范圍超純化柱系列，也提供多款密理博純水系統的兼容耗材，讓國產(chǎn)的品牌為用戶(hù)提供可與進(jìn)口產(chǎn)品媲美的服務(wù)。

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