超纯水的重要性与实验室设备的选择与维护
超纯水的定义与应用
超纯水是指含有极少量杂质的水，它在物理化学实验中占据了非常关键的地位。由于其电阻率高，腐蚀性低、稳定性好等特点，超纯水广泛应用于各种科学研究和工业生产，如核反应堆冷却剂、生物学和医学研究中的培养液、光伏电池制造等。
实验室超纯水设备概述
实验室中使用到的超纯水设备通常包括制备系统（如离子交换树脂、反渗透膜）、储存容器（常见的是不锈钢或聚四氟乙烯材料）、加热装置以及自动控制系统。这些设备共同作用，能够从普通蒸馏或逆滤式蒸馏开始，最终得到几毫欧姆·厘米级别的高純度水。
超纯水制备过程
首先，将普通用途的蒸汽经过一系列预处理步骤，以去除大部分固体颗粒和挥发物；然后通过反渗透膜进行多次过滤，以进一步减少溶解物含量；最后，在一个封闭环境下再次进行蒸馏，使得剩余杂质几乎为零。整个过程需要精确控制温度和压力，以及监控流动状态以保证产品质量。
储存和循环利用
为了保持高純度，储存容器必须防止污染，并且使用专门设计用于储存超纯水的小型泵对流循环来消除任何可能存在的大气污染。此外，还可以采用UV照射或氧化还原技术来延长其有效期，并最大限度地提高资源利用效率。
加热装置及其操作安全
在制备过程中，加热是不可避免的一步，因此加热装置必须具有一定的安全措施，如自动调温功能、故障警报系统以及避免过热导致爆炸风险。在操作时，要严格遵守安全规程，不得无故停机以免影响正常运行及危害人身安全。
自动控制系统之重要性
随着技术发展，现在很多实验室都配备了自动化控制系统，这些系统可以实时监测各个参数并调整相应设定，从而确保每一次生成出的超pure water都是符合标准要求的。这不仅提高了工作效率，也降低了人工错误带来的潜在风险，是现代实验室必需配置之一。