纯水机纯化柱的柱容量越高越好吗？

    经常有实验室纯水机的用户，咨询纯化柱的使用寿命，更换周期等问题，要想真正理解为什么纯化柱需要定期更换，有几个概念一定要清楚：

1.    什么是纯化柱的交换容量？

    交换容量是指离子交换树脂能提供交换离子的总量，又称为总交换容量，它反映离子交换树脂与溶液中离子进行交换的能力，这个值只和离子交换树脂本身的性质有关。在实际上，交换容量不仅与所用的离子交换剂有关，还与实验条件（如流速，流路等）有很大的关系，称之为有效交换容量（或动态交换容量），比理论计算所得的总交换容量低。这两者的单位都是mol/g。

2.    有效交换容量如何测定？

    测定方法：装有一定数量离子交换树脂的纯化柱，进口水管与蠕动泵连接，出口水管连接电导率检测仪。测定时，通过蠕动泵，将预先配置好的一定浓度的NaCl溶液输入到纯化柱，然后检测纯化柱出口溶液的电导率，当其数值高于设定值时，记录消耗的NaCl溶液的体积，计算后得到离子交换树脂的有效交换容量。

3.    什么是纯化柱的柱容量？

    纯化柱中所装填的离子交换树脂的总交换容量，就称为柱容量。柱容量同样分为总交换柱容量和有效柱容量，通常用可交换NaCl的克数来进行评估。 每个实验室纯水机厂家纯化柱设计不同，装填量不同，柱容量会有差别。

    常规而言，纯化柱的柱容量在36 g NaCl的水平是正常的。

4.    过水量是什么意思？如何计算？

    纯化柱的过水量指的是它能够生产超纯水的量。过水量可以用下面的公式来计算：

式中：V——过水量，L

E：超纯化柱的有效交换容量，g

n：超纯化柱的数量

a：进水的离子含量，g/L

b：进水的CO2量，g/L

    如果一支超纯化柱（n=1），其有效交换容量为39 g NaCl（E=39），进水为EDI纯水，电导率为0.1 μS/cm（计算a=0.05*10-3），EDI纯水CO2为0（b=0）。计算得出理论上该超纯化柱过水量为780000 L。

    可见纯化柱的过水量与其中离子交换树脂的装填量和进水水质有关，进水水质越差，对离子交换树脂的消耗越快，纯化柱的更换周期也就越快。如果仅凭介绍装填量高，推论出纯化柱寿命长的说法，其实是有失偏颇的。

5.    柱容量或者过水量是否越高越好？

有些厂家会将高过水量作为产品的卖点，有的纯化柱甚至会超过60 g NaCl的水平，这样确实是优势吗？

并非如此！柱容量高其实是容易做到的，但过高柱容量的做法其实并不可取。

a) 纯水机工作时，随原水进入的微生物会渐渐富集在纯化柱上，这个吸附过程是一个吸附-解离的平衡过程，而且这些细菌在代谢中还会释放大量的TOC、热原等杂质，对水质产生很大影响。

b) 纯化柱使用超过一年，即使离子交换能力尚有，但微生物滋生的几率大大提高，水质污染的风险增大，这时就需要马上更换纯化柱。

    通常纯水机中，为了达到水质和成本较好地平衡，超纯化柱更换有两个报警限：①使用时间1年，②过水量；哪个条件先突破，都表示纯化柱需要尽快更换；

    柱容量过高，水质不达标更换纯化柱时，会有相当数量未使用完的离子交换树脂不得不被扔弃，对使用成本是一种浪费。

    所以，不是柱子交换能力/过水量越高越好，而是理性平衡柱容量/使用成本之间的关系更为重要。这就是为什么实验室纯水机市场中，一些品牌不会将这个参数作为自己产品推广噱头的原因。

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关于乐枫生物

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