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超純水機(jī)純化柱的柱容量越高越好嗎？
經(jīng)常有實(shí)驗(yàn)室純水機(jī)的用戶，咨詢純化柱的使用壽命，更換周期等問(wèn)題，要想真正理解為什么純化柱需要定期更換，有幾個(gè)概念一定要清楚：
1. 什么是純化柱的交換容量？
l 交換容量是指離子交換樹(shù)脂能提供交換離子的總量，又稱為總交換容量，它反映離子交換樹(shù)脂與溶液中離子進(jìn)行交換的能力，這個(gè)值只和離子交換樹(shù)脂本身的性質(zhì)有關(guān)。在實(shí)際上，交換容量不僅與所用的離子交換劑有關(guān)，還與實(shí)驗(yàn)條件（如流速，流路等）有很大的關(guān)系，稱之為有效交換容量（或動(dòng)態(tài)交換容量），比理論計(jì)算所得的總交換容量低。這兩者的單位都是mol/g。
2. 有效交換容量如何測(cè)定？
l 測(cè)定方法：裝有一定數(shù)量離子交換樹(shù)脂的純化柱，進(jìn)口水管與蠕動(dòng)泵連接，出口水管連接電導(dǎo)率檢測(cè)儀。測(cè)定時(shí)，通過(guò)蠕動(dòng)泵，將預(yù)先配置好的一定濃度的NaCl溶液輸入到純化柱，然后檢測(cè)純化柱出口溶液的電導(dǎo)率，當(dāng)其數(shù)值高于設(shè)定值時(shí)，記錄消耗的NaCl溶液的體積，計(jì)算后得到離子交換樹(shù)脂的有效交換容量。
3. 什么是純化柱的柱容量？
l 純化柱中所裝填的離子交換樹(shù)脂的總交換容量，就稱為柱容量。柱容量同樣分為總交換柱容量和有效柱容量，通常用可交換NaCl的克數(shù)來(lái)進(jìn)行評(píng)估。 每個(gè)實(shí)驗(yàn)室純水機(jī)廠家純化柱設(shè)計(jì)不同，裝填量不同，柱容量會(huì)有差別。
常規(guī)而言，純化柱的柱容量在36 g NaCl的水平是正常的。
4. 過(guò)水量是什么意思？如何計(jì)算？
l 純化柱的過(guò)水量指的是它能夠生產(chǎn)超純水的量。過(guò)水量可以用下面的公式來(lái)計(jì)算：
式中：V——過(guò)水量，L E：超純化柱的有效交換容量，g n：超純化柱的數(shù)量 a：進(jìn)水的離子含量，g/L b：進(jìn)水的CO2量，g/L
如果一支超純化柱（n=1），其有效交換容量為39 g NaCl（E=39），進(jìn)水為EDI純水，電導(dǎo)率為0.1 μS/cm（計(jì)算a=0.05*10-3），EDI純水CO2為0（b=0）。計(jì)算得出理論上該超純化柱過(guò)水量為780000 L。
可見(jiàn)純化柱的過(guò)水量與其中離子交換樹(shù)脂的裝填量和進(jìn)水水質(zhì)有關(guān)，進(jìn)水水質(zhì)越差，對(duì)離子交換樹(shù)脂的消耗越快，純化柱的更換周期也就越快。如果僅憑介紹裝填量高，推論出純化柱壽命長(zhǎng)的說(shuō)法，其實(shí)是有失偏頗的。
5. 柱容量或者過(guò)水量是否越高越好？
有些廠家會(huì)將高過(guò)水量作為產(chǎn)品的賣點(diǎn)，有的純化柱甚至?xí)^(guò)60 g NaCl的水平，這樣確實(shí)是優(yōu)勢(shì)嗎？
l 并非如此！柱容量高其實(shí)是容易做到的，但過(guò)高柱容量的做法其實(shí)并不可取。
a) 純水機(jī)工作時(shí)，隨原水進(jìn)入的微生物會(huì)漸漸富集在純化柱上，這個(gè)吸附過(guò)程是一個(gè)吸附-解離的平衡過(guò)程，而且這些細(xì)菌在代謝中還會(huì)釋放大量的TOC、熱原等雜質(zhì)，對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生很大影響。
b) 純化柱使用超過(guò)一年，即使離子交換能力尚有，但微生物滋生的幾率大大提高，水質(zhì)污染的風(fēng)險(xiǎn)增大，這時(shí)就需要馬上更換純化柱。
l 通常純水機(jī)中，為了達(dá)到水質(zhì)和成本較好地平衡，超純化柱更換有兩個(gè)報(bào)警限：①使用時(shí)間1年，②過(guò)水量；哪個(gè)條件先突破，都表示純化柱需要盡快更換；
l 柱容量過(guò)高，水質(zhì)不達(dá)標(biāo)更換純化柱時(shí)，會(huì)有相當(dāng)數(shù)量未使用完的離子交換樹(shù)脂不得不被扔棄，對(duì)使用成本是一種浪費(fèi)。
所以，不是柱子交換能力/過(guò)水量越高越好，而是理性平衡柱容量/使用成本之間的關(guān)系更為重要。這就是為什么實(shí)驗(yàn)室純水機(jī)市場(chǎng)中，一些大公司不會(huì)將這個(gè)參數(shù)作為自己產(chǎn)品推廣噱頭的原因。
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關(guān)于樂(lè)楓生物
樂(lè)楓生物(Rephile Bioscience，Ltd.) 是一家從事水純化和實(shí)驗(yàn)室分離純化產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造的企業(yè)，為高科技生物技術(shù)和生命科學(xué)領(lǐng)域的用戶服務(wù)。樂(lè)楓公司在中國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、印度、南非等近20個(gè)國(guó)家建立了銷售機(jī)構(gòu)，同時(shí)也為國(guó)際大型公司提供OEM和ODM，產(chǎn)品銷往包括歐美的近100個(gè)國(guó)家，多所美國(guó)常春藤大學(xué)、哈佛醫(yī)學(xué)院丹娜法伯癌癥研究院和約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院都是設(shè)備的用戶。2020年，樂(lè)楓產(chǎn)品獲選進(jìn)入華大基因火眼實(shí)驗(yàn)室，為疫情防控提供支持。成立十余年，樂(lè)楓持續(xù)投入研發(fā)，創(chuàng)立出了自己的產(chǎn)品品牌RephiLe（瑞楓），推出了多個(gè)新概念產(chǎn)品 - 無(wú)線連接的Genie系列純水系統(tǒng)和智能型大流量純水工作站Super-Genie等。目前樂(lè)楓提供包括低鎂型，低硼型，ICP-MS型等適用于各種應(yīng)用的全范圍超純化柱系列，也提供多款密理博純水系統(tǒng)的兼容耗材，讓國(guó)產(chǎn)的品牌為用戶提供可與進(jìn)口產(chǎn)品媲美的服務(wù)。
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