純水質量對全自動生化分析儀檢測的影響(2)

1.2  去離子水的制備一般的純水系統由于受到成本限制，RO膜質量一般，經其處理過的水只能達到三級純水(電阻率>0. 2MO.cm)的標準。三級純水雖然經過預處理已經去除了大部分離子，但其中的離子濃度還較高，還會影響生化分析儀的微量檢測，因此必須將三級純水進一步去離子以達到一級純水(電阻率≥lOMΩ.cm)的標準才能用于生化檢測。

1.2.1  方法：離子交換樹脂法是去離子水制備的常用方法，所用的部件就是離子交換柱即純化柱（罐），包括陰離子交換柱、陽離子交換柱和混合柱等，試劑為陰陽離子交換樹脂。陰陽離子交換樹脂一般是由苯乙烯聚合成后再通過二乙烯苯交聯得到多孔網狀骨架結構，然后在骨架上連接活性基團而形成的高分子聚合物。離子交換樹脂所連接的活性基團可分為酸性基團和堿性基團兩大類型。連接酸性基團的離子交換樹脂稱為陽離子交換樹脂，連接堿性基團的樹脂稱為陰離子交換樹脂。

1.2.2  原理：

①陽離子交換柱原理即硬水軟化原理：陽離子交換樹脂中的酸性基團有磺酸基(-S03H)、羧基(一COOH)和苯酚基 (-C6H40H)等酸性基團，其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂，其結構式可表示為R-SO3H，式中R代表樹脂母體，以Ca2+為例其表達式為2R-S03H+ Ca2+- (R-SO3 )2Ca+ 2H+。

② 陰離子交換柱的原理：陰離子交換樹脂中的堿性基團有季胺基[-N (CH3)30H]、胺基(-NHz)和亞胺基(-NHz)等。它們在水中能生成OH-離子，可與各種陰離子起交換作用，以Cl-為例其表達式為R-N (CH3)30H+Cl-RN(CH3)3Cl+OH-。

③混合柱：當兩者串聯使用或混合使用時，產物就只有水，總表達式為：2R-S03H+Ca2++2(CH3)30H+2Cl- - (R-S03)2Ca+2 RN (CH3)3C1+2H20.

1.2.3  影響因素：

①離子交換樹脂的質與量：離子交換樹脂是有壽命限制的，當離子交換達到一定量時就達到飽和，需要進行再生處理，因此質量越好總量越大其使用期限越長。②陰陽離子交換樹脂的連接方式：復床式：若干個陽離子交換柱和若干個陰離子交換柱串聯而成，陽在前陰在后，其優點是再生方便，缺點是出水質量不高(單級復床式出水電阻率只有0.5 MΩ.cm，雙級復床式出水電阻率為2 MO·cm)。混床式：將陽離子樹脂和陰離子樹脂以1:2容積比均勻混合裝入同一個交換柱內而成，優點是出水純度高（電阻率≥1OMΩ.cm），缺點是再生困難。聯合式：將復床式和混床式串聯起來即成，多采用三柱式，出水質量高（電阻率最高可達18. 3MΩ.cm，即超純水），使用壽命長。

③三級純水的純度：當三級純水質量不合格，其中一些非離子雜質通過離子交換柱時就會影響離子交換柱的使用壽命并造成出水水質的降低。該情況主要受預處理過程的影響，同時有些開放性的純水系統將生成的三級純水儲存于水箱中以備其它用途使用時儲存時間過長或其它原因導致的二次污染也會使水純度下降。