蒸馏水是指经过
蒸馏、
冷凝操作的水,蒸二次的叫重蒸水,蒸三次的叫
三蒸水。低
耗氧量的水,加入
高锰酸钾与酸。工业蒸馏水是采用蒸馏水方法取得。词条详细介绍了蒸馏的概念、蒸馏水、多次蒸馏水、蒸馏水的标准、制作方法、优点、用途;并且与
去离子水、高纯度水、
超纯水进行了对比分析。
蒸馏
蒸馏是一种热力学的分离工艺,它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的单元操作过程,是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。与其它的分离手段,如萃取、过滤结晶等相比,它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂,从而保证不会引入新的杂质。
一次蒸馏水
水经过一次蒸馏,不挥发的组分(
盐类)残留在容器中被除去,挥发的组分(
氨、
二氧化碳、
有机物)进入蒸馏水的初始馏分中,通常只收集馏分的中间部分,约占60%。
多次蒸馏水
要得到更纯的水,可在一次蒸馏水中加入碱性
高锰酸钾溶液,除去有机物和
二氧化碳;加入非挥发性的酸(
硫酸或
磷酸),使
氨成为不挥发的
铵盐。由于玻璃中含有少量能溶于水的组分,因此进行二次或多次蒸馏时,要使用
石英蒸馏器皿,才能得到很纯的水,所得纯水应保存在石英或银制容器内。
蒸馏水指标
1 灼烧渣含量(≤0.01%)
2 锰(Mn)含量(≤0.00001%)
5 还原高锰酸钾物质(O)含量(≤0.0002%)
6 透明度(mm)无色透明
7 电阻率(25℃)(≥10×104 Ω·cm)
9 铵(NH4+)含量(≤0.0008%)
10 碱土金属氧化物(CaO计)(≤0.005%)
11 颜色呈淡蓝色或无色
制作方法
自然界中的水都不纯净,通常含有钙、镁、铁等多种盐,还含有机物、微生物、溶解的气体(如二氧化碳)和悬浮物等。用蒸馏方法可以除去其中的不挥发组成。用
蒸馏法,并配合以下一些措施,可以获取质量较高的蒸馏水。
①排去初始馏分(约占原水的20%),因为挥发组分主要集中在初始馏分中。
②排去残留部分(约占原水的20%),因为很多不挥发组分集中在残留水中。
③添加某些物质以利于
蒸馏。例如,添加NaOH,使水中的CO2变成难挥发组分,添加KMnO4可氧化水中的有机物。
优点
蒸馏水的制作是把源水煮沸后令其蒸发
冷凝回收,要大量耗费热能,造价不会太低,用于制作蒸馏水的源水中的其它遇热蒸发物质,也就随着蒸馏水的生成而冷凝到蒸馏水中。如对健康有害的酚类、苯化合物,甚至可蒸发的汞等。要想得到
纯净水或
超纯水,必须经过二次、三次的
蒸馏还得增加其它纯净手段。
不过市场供饮用的蒸馏水不大可能这么做,也没有必要这么做。
同时,常饮蒸馏水就等于放弃了从水中获得人体所需的微量元素的5%的来源。
实验室做
蒸馏水器是自来水用电加热致沸,其蒸气过冷凝管冷凝成蒸馏水,收集即得。
用途
1.在生活中,一般和机器、电器相关的时候,蒸馏水的作用主要是它不导电,保证机器运行稳定,延长电器使用寿命。
2.在医药行业,蒸馏水的作用是因为低渗作用。用蒸馏水冲洗手术伤口,使创面可能残留的肿瘤细胞吸水膨胀,破裂,坏死,失去活性,避免肿瘤在创面种植生长。
3.学校里的化学实验,有些需要用蒸馏水,利用的就是蒸馏水无
电解质,没有游离离子,或是没有杂质。需要具体问题具体分析,看看是利用它不导电的性质,还是低渗作用,还是没有其他离子,不会发生化学反应的作用。
各种水比较
蒸馏水
就是将水蒸馏、冷凝的水,蒸二次的叫重蒸水,蒸三次的叫三蒸水。有时候为了特殊目的,在蒸前会加入适当试剂,如为了无氨水,会在水中加酸;低耗氧量的水,加入高锰酸钾与酸等。工业蒸馏水是采用蒸馏水方法取得的纯水,一般普通蒸馏取得的水纯度不高,经过多级蒸馏水,出水才可达到很纯,成本相对比较高。
就是将水通过阳
离子交换树脂(常用的为苯乙烯型
强酸性阳离子交换树脂),则水中的阳离子被树脂所吸收,树脂上的阳离子H+被置换到水中,并和水中的阳离子组成相应的
无机酸;含此种无机酸的水再通过
阴离子交换树脂(常用的为苯乙烯型强碱性阴离子)OH-被置换到水中,并和水中的H+结合成水,此即去离子水。去离子水在现代工业中有着非常广泛的用途,使用去离子水,是我国很多行业提高产品质量的,赶超世界先进水平的重要手段之一。由于去离子水中的离子数可以被人为的控制,从而,使它的电阻率、溶解度、腐蚀性、病毒细菌等物理、化学及病理等指标均得到良好的控制。在工业生产及实验室的实验中,如果涉及到使用水的工艺都被使用了去离子水,那么,许多参数会更接近设计或理想数据,产品质量将变得易于控制。
就是指化学纯度极高的水,其主要应用在生物、化学化工、冶金、宇航、电力等领域,但其对水质纯度要求相当高,所以一般应用最普遍的还是电子工业。例如电力系统所用的纯水,要求各杂质含量低达到“微克/升”级。在纯水的制作中,水质标准所规定的各项指标应该根据电子(
微电子)
元器件(或材料)的生产工艺而定(如普遍认为造成电路性能破坏的颗粒物质的尺寸为其线宽的1/5-1/10),但由于微电子技术的复杂性和影响产品质量的因素繁多,尚无一份由工艺试验得到的适用于某种电路生产的完整的水质标准。不过近年来电子级水标准也在不断地修订,而且高纯水分析领域的许多突破和发展,新的仪器和新分析方法的不断应用都为制水工艺的发展创造了条件。高纯水的国家标准为:GB1146.1-89至GB1146.11-89[168],我国高纯水的标准将电子级水分为五个级别:Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级,该标准是参照ASTM电子级标准而制定的。
则可以认为是一般工艺很难达到的程度,如水的电阻率大于18MΩ·cm(没有明显界线),则称为超纯水。关键是看用水的纯度及各项征性指标,如电导率或电阻率、pH值、钠、重金属、二氧化硅、溶解有机物、微粒子,以及微生物指标等。