前沿技术超纯水中溶解氧与臭氧检测的必要性及其重大意义

查看全部 · 发表于 2024-3-29 09:43:55

当我们谈论超纯水时，首先必须认识到这并不是一个具有固定标准的定义。超纯水的具体规格和质量要求通常由最终用户根据其特定的应用需求来确定。这意味着，在不同的工业、科研或医疗领域，超纯水的标准可能会有所不同。

然而，对于大多数应用来说，超纯水都需要满足一系列共同的标准和要求。这些要求包括但不限于：极低的细菌污染、微粒子污染控制、有机物的去除、金属和阴离子的减少等。这些污染物的存在不仅会影响超纯水的质量，还可能对使用超纯水的实验或设备造成不利影响。
值得注意的是，超纯水的生产过程和最终的纯度还会受到水源质量和输送管道材料的影响。例如，原水中可能存在的细菌、病毒和寄生虫等微生物，以及管道中可能释放出的氯、铅、镉等污染物，都可能影响超纯水的质量。
另外，超纯水中的溶解氧也是一个需要关注的重要因素。溶解氧可以为微生物提供生长和繁殖所需的条件，从而增加超纯水的生物污染风险。因此，在超纯水的生产过程中，通常会采用一些方法来去除水中的溶解氧，以降低生物污染的风险。
超纯水的生产过程包括化学卫生处理（通常在制药工业中），超纯过滤（在半导体工业中居多），管道系统设计臭氧化和最优化。典型地，根据需要的超纯水质不同，城市用水需要一系列净化处理步骤，包括大颗粒过滤，碳过滤，水软化，反透析，紫外线照射，增泽和最后超纯过滤。一些系统用弯曲环把水回流进储藏位置，以供不断循环，然而其他一些从超纯水生产到使用都采用无回路系统。传统的超纯水中除氧方法是用一个真空除气器。原理是用一个真空泵抽出水里面的气体。传感器就是在这时用来测溶解氧浓度，验证这一步的有效性。在除气之前，通常溶解氧浓度在1个ppm以下，20ppb左右或更低。经过脱气去离子后，超纯水就需要准备好了。传感器需要在这一步测量，以便证实溶解氧浓度足够低。（1ppb或更低）
超纯水中溶解氧检测，推荐美国IN-situ RDO PRO光学溶解氧传感器-工业版 RDO PRO-X

美国IN-situ RDO PRO光学溶解氧传感器-工业版 RDO PRO-X使用较新的技术测量苛刻环境中的溶解氧含量。RDO PRO光学DO传感器对于过程应用中DO的监测有几种优势：
耐用：
惰性结构使它在高盐环境中不受腐蚀。
不易受到来自像氢化硫，氯化物，氯，氨及其他很多的普通困扰。
简单：
只是要求直流8~36 V供电-不需要外部昂贵的传送器和控制器。
传感器配置很容易-校准系数被加载在传感器的盖帽中。
物有所值：
包括了带有标准10m电缆的完整设备。
包括了集成的4-20 mA，Modbus RS485和SDI-12信号输出。
不再需要单独昂贵的发送器/控制器。
精度：
从0~8mg/L的DO精度是1mg/L,从8~20 mg/L的DO精度是0.2 mg/Lo
能对氧含量和温度的变化快速响应。
一致的，可重复的结果(< 005 mg/L的重复性)。
超纯水在多个领域都有广泛的应用。在科研领域，超纯水常用于实验室的各种化学反应和实验过程，以确保实验结果的准确性和可靠性。在工业生产中，超纯水也被用于制造各种高质量的产品，如电子产品、医疗器械和食品等。此外，在医疗领域，超纯水也被用于制备注射液、洗涤手术器械等，以确保患者的安全和健康。
在追求高质量产品的过程中，无论是半导体工业还是制药行业，对生产环境的纯净度都有着极高的要求。臭氧作为一种超强的氧化气体，在这两个领域中被广泛应用，特别是在超纯水的生产过程中，其独特的杀菌和净化能力为产品的质量和安全性提供了坚实的保障。
臭氧在超纯水中的应用主要基于其强大的氧化性，能够迅速且有效地杀灭水中的微生物和细菌，从而防止微生物感染。在半导体工业中，臭氧化过程通常在超纯水存储之前进行，以确保水的纯净度和质量满足生产工艺的高标准。
半导体工业中的臭氧化过程通常需要精密的设备和严格的操作流程。首先，使用臭氧机将普通的氧转换成臭氧。随后，臭氧会与水接触并溶解于其中。在这个过程中，臭氧的浓度需要控制在5到50个ppb之间，以确保其既能有效地杀菌，又不会对后续的生产过程造成不良影响。
然而，臭氧在水中的存在并不是永久性的，它会在几分钟内还原成氧，同时增加水中的氧浓度。因此，在臭氧化过程完成后，需要采取有效措施去除水中的剩余臭氧。紫外线消毒是一种常见的方法，它可以通过光化学反应将臭氧分解成无害的物质。
在超纯水生产过程中，对臭氧的测量和控制至关重要。精确测量臭氧的浓度可以确保生产过程的稳定性和可靠性，同时也为生产人员提供了关于水质状况的重要信息。通过不断的技术创新和改进，我们可以期待臭氧在超纯水生产中的应用将更加广泛和高效，为半导体和制药等行业的发展提供强有力的支持。
德国AMT 水中溶解臭氧传感器 基于电化学的安培法原理，可现场快速分析水中溶解的臭氧（O3），适用于地表天然水、工业水域和海洋等。O3通过透气性膜扩散进入传感器，首先与电解质溶液发生化学反应，形成电化学活性化合物，进而通过扩散移动到工作电极。在工作电极处，该活性化合物被氧化，产生了与溶解O3分压相对应的电流信号而进行定量分析。测量O3浓度的同时也需要检测样品的温度，并通过电子装置补偿传感器的输出信号，使测量值随温度的变化而得到修正（温度补偿）。该传感器可适用于现场水深达100米的测量，也可用于实验室检测。