純水標(biāo)準對硅的含量有什么要求?
在純水行業(yè)中,硅元素是檢測純水水質(zhì)的重要依據(jù)之一,硅元素是水中最復(fù)雜的無機物元素之一,并且非常難以去除,而國家純水標(biāo)準對于硅元素含量都有一定的要求。今天滲源純水機小編為大家?guī)砹岁P(guān)于純水行業(yè)中硅元素的含量要求。
目前比較通用的純水標(biāo)準包括ISO 3696-1995、ASTM D1193-2011、GB6682-2008、GB/T33087-2016、GB/T11446-2013。這些標(biāo)準除了對Na+、Cl- 離子的含量有明確規(guī)定外,還規(guī)定了硅含量的要求。
不同純水級別對硅含量的要求見表1。
為什么要檢測超純水中硅的含量?
1、硅無處不在
硅在自然界分布很廣,以石英砂和硅酸鹽的形成存在,在地殼中的原子百分含量為16.7%,是除氧元素以外第二豐富的物質(zhì)。土壤、黏土和砂子是天然硅酸鹽巖石風(fēng)化后的產(chǎn)物,可以說,硅無處不在。
自然界的水中不可避免地會溶解部分硅酸鹽,無機硅是水中最復(fù)雜的無機物之一,而且難以去除,所以純水或超純水中或多或少都有一定量的硅雜質(zhì)存在。
2、應(yīng)用需求高
在電子工業(yè)用水和進行痕量分析實驗用水都要求將超純水的硅含量降到最低。
* 在半導(dǎo)體/FPD工藝中,超純水中硅的濃度會給產(chǎn)品精度、成品率和原材料利用率帶來很大影響。
* 在進行痕量分析中,硅作為一種弱電離離子,其含量的變化對純水電阻率的影響甚小,不容易被發(fā)覺,如果使用這種含硅的水作為空白對照,必然無法得到準確的分析結(jié)果。
3、硅是評價水機純化性能的重要指標(biāo)
(1)硅是評價離子交換樹脂吸附效果的重要依據(jù)
硅酸是一種非常弱的酸,pKa為9.5,在水中不易電離,而且離子交換樹脂與硅的交換效率極易飽和,屬于比較難去除的物質(zhì)。如果純化填料的質(zhì)量差、配比不合理,導(dǎo)致其吸附效果差,是很難保證水中硅離子的去除效果的。某種程度上講,硅是體現(xiàn)超水機純化柱質(zhì)量好壞的標(biāo)準之一。
另外有數(shù)據(jù)表明,在純水耗材使用接近末期時,硅是最先穿透離子交換柱進入產(chǎn)水的離子,就是所謂的“硅穿透現(xiàn)象”。在純化柱將被耗盡的最后時刻,在電阻率急劇下降前,大量的硅會在短時間內(nèi)溶出到產(chǎn)水中。 而且,溶解硅的含量還會影響硼穿透離子交換樹脂[1]。所以監(jiān)測純水中硅含量的變化至關(guān)重要。
(2)硅是水機純化能力的重要評價指標(biāo)
雜質(zhì)硅除了對離子交換樹脂的去除能力是一種挑戰(zhàn)外,對其他的純化條件的反應(yīng)也不盡相同?,F(xiàn)有純水設(shè)備使用的純化技術(shù)中, RO對硅的去除率可以達到80%,EDI對硅的去除率則高達99%[2]。用帶有EDI模塊的純水機更適合為硅含量敏感的實驗供水。對硅含量要求嚴格的用戶在選購水機時要關(guān)注純水儀對硅雜質(zhì)去除的能力和效果。
檢測純水的硅含量可以作為評價水機整體純化性能的指標(biāo)之一,一臺流路設(shè)計合理、純化模塊配置科學(xué)、純化柱填料配方考究的純水儀,其產(chǎn)水中的硅含量才能合乎標(biāo)準。
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