2.9 纯水的制备和检验
2.9.1 实验室用水的规格、选用和保存
纯水是无机及分析化学实验中最常用的溶剂和洗涤剂。我国的实验室用水规格在国家标准(GB 6682—92)中有相应的级别、技术指标、制备方法及检验方法。表2-4为实验室用水的级别与主要指标。
表2-4 实验室用水的级别与主要指标
国标(GB 6682—92)的补充说明:由于在一级和二级水的纯度下,难于测定其真实的pH,因此对一级和二级水的pH范围国标不作规定。
一级和二级水的电导率需用新制备的水在线测定。
由于在一级水的纯度下,难于测定可氧化物和蒸发残渣,故国标对其限量也不作规定,可用其他条件和制备方法来保证一级水的质量。
国标对一、二级水电导的测试方法有明确的规定:用于一、二级水测定的电导仪,需配备电极常数为0.01~0.1cm-1的在线电导池,并具有温度自动调节功能。
一级水用于有严格要求的分析实验,如液相色谱分析用水等。
二级水用于无机痕量分析,如原子吸收光谱分析用水等。
三级水用于一般化学分析实验。
纯水的制备不容易,也较难长时间保存,要求用PC、PP、PE材质的塑料桶装,放置时间不能过长。
2.9.2 实验室纯水的制备及水质检验
(1)蒸馏法
常用的蒸馏器有玻璃、石英、铜、不锈钢等。该法只能除去水中的非挥发性杂质及微生物等,但不能完全除去易溶于水的气体。本方法的设备成本低,操作简单,但能源消耗大。
(2)离子交换法
用离子交换法制备的纯水称为去离子水。目前多采用阴、阳离子交换树脂的混合床装置制备,此法的优点是制备的水量大、成本低、去离子能力强;缺点是设备及操作相对复杂,不能去除非离子型杂质(如有机物),而且少量的树脂溶解在水中。因而去离子水中常含有微量的有机物。
(3)电渗析法
电渗析法是在离子交换技术的基础上发展起来的一种方法。它是在直流电场的作用下,利用阴、阳离子交换膜对溶液中的离子选择性透过而达到除去离子型杂质的目的。此法也不能除去非离子型杂质,适用于要求不高的分析工作。
纯水的水质检验有物理方法(如测定水的电导率或电阻率)和化学方法两类,检验的项目一般包括:pH、电导率或电阻率、硅酸盐、氯化物及某些金属离子,如Cu2+、Pb2+、Zn2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+等。