正文节选自第37期《少年时·地球水资源》一书。未经小多童书(ID:xiaoduoui)授权不得转载。
天然水中通常含有五类杂质 :
电解质(包括带电粒子):常见的阳离子有氢离子(H+)、钠离子、钾离子、钙离子、铁离子等;阴离子有氟离子、氯离子等。
有机物质 : 有机酸、农药、烃类、醇类和酯类等。
颗粒物。
微生物。
溶解气体:氮气、氧气、二氧化碳、氯气等。
去离子水,就是用离子交换树脂去除水中大量的阴阳离子。
阳离子交换树脂,会吸收水中的阳离子,同时将树脂上氢离子置换到水中:请把氢离子带回你的家,请把阳离子留下。
阴离子交换树脂,会吸收水中的阴离子,同时将氢氧根离子(OH-)置换到水中:请把氢氧根离子带回你的家,请把阴离子留下。
H+ 和 OH- 可结合生成水。
水中的离子和杂质越少,水的电阻率就越高。去离子水再经过精细处理,去除里面的杂质、微生物、有机物、溶解气体,就会变得越来越纯,电阻率越来越高。我们日常使用的水,电阻率在1 000~10 000Ω·cm(欧姆·厘米)。当水的电阻率达到 18MΩ·cm 时,就是超纯水。
超纯水常用于半导体集成电路工业中。半导体芯片中的通道距离非常小,甚至小至几个纳米(10-9 米),对制造过程中的清洁度要求非常高。
半导体原材料、所用器皿的清洗和制造过程中,如果有其他离子和杂质混入,会引起半导体芯片短路,导致出现大量的残次品。
我们每天使用的手机,它的生产制造完全离不开超纯水。一家半导体工厂每天消耗的超纯水大约为 5 500 立方米。
全球半导体工业每天所用的超纯水超过一个小型城市的用水量。
水是一种很好的清洁剂,因为它是一种很好的溶剂。而去离子水作为溶剂,它的特性是特别的“饿”,它会“吞噬”任何能够“填饱”自己的物质。
而正因为去离子水的这种特性,所以它对人来讲是有害的。进入人体的超纯水会溶解并带走体内的各类有益物质,再从尿液里排出。
事实上,超纯的水喝起来感觉沉重而苦涩,很不合人的口味。由此我们知道,水的美味不仅来自 H2O,也来自里面适量的矿物质。
小编微聊:看来此水,非彼水。那么问题来了?你知道,“纯净水”里含什么吗?
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