超純水

超純水簡述

什麼是超純水?為何純水還不夠?

在許多科學實驗或高端製程中,即使是一般純水仍無法滿足其對「無雜質」的極致要求。這是因為所謂的純水,仍然可能含有科學實驗無法容忍的微量雜質,包括鈣(Ca)、鎂(Mg)、鈉(Na)、鉀(K)、銅(Cu)、鐵(Fe)、汞(Hg)、錳(Mn)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、錫(Sn)、鋁(Al)等金屬元素,還有揮發性有機物(VOC),以及來自空氣中的落塵、微生物等污染源。雖然這些雜質的濃度通常僅處於「十億分之一」(ppb)等級,但對於極端精密的應用場景來說仍然是不被允許的存在。

因此,當水被再進一步去除幾乎所有可溶性和懸浮性雜質時,我們稱其為超純水(Ultra Pure Water, UPW)。這種水的品質遠超一般飲用水或純水,常被廣泛應用於半導體製造、光電、醫藥實驗與精密材料清洗等高科技領域。

超純水的製造技術與品質標準

要達成超純水的製造標準,需要結合一系列高階淨化設備與嚴謹工藝流程。關鍵元件包含:

  • 核子級離子交換樹脂:移除水中微量離子
  • UF 超濾濾心:過濾細菌、膠體與微粒
  • 紫外線殺菌器:破壞微生物與有機物結構
  • 無菌輸送管路系統:防止二次污染

在水質檢測方面,最關鍵的指標是導電度(Conductivity)電阻率(Resistivity)。這兩個單位是互為倒數關係:

  • 導電度單位:μS/cm(微西門子每公分)
  • 電阻率單位:MΩ·cm(兆歐姆.公分)

水中所含的陰陽離子越少,導電度就越低、電阻率越高,表示水的純淨程度越高。以超純水而言,其純度標準必須達到 18.2 MΩ·cm,這已經被視為水的極限純度。

導電度的意義,在於它測量水中能導電的離子總量,數值越低,代表水中幾乎無任何可導電的離子,因而越能確保水在科學應用中不干擾任何實驗結果。

小結

超純水的價值在於它幾乎完全排除了所有化學與生物污染物,即使是微小至十億分之一濃度的雜質也不放過。這正是高科技與實驗科學對水質極致要求的體現。在選擇與使用超純水系統時,掌握導電度與電阻率數據、了解核心淨化元件的配置,是確保應用安全與結果準確的關鍵。

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