簡要闡述實驗室用水常識?實驗室用水是一些實驗過程中最基本的條件之一實驗室用水要求有一定的水壓、水質和水量，在籌建實驗室時必須充分考慮用水的要求，特别是在籌建大型高層實驗室或者建立高純分析實驗室時,是一項必備的基本條件,以适應不同實驗對象和目标的需要，下面我們就來聊聊關于簡要闡述實驗室用水常識?接下來我們就一起去了解一下吧!

簡要闡述實驗室用水常識

實驗室用水是一些實驗過程中最基本的條件之一。實驗室用水要求有一定的水壓、水質和水量，在籌建實驗室時必須充分考慮用水的要求，特别是在籌建大型高層實驗室或者建立高純分析實驗室時,是一項必備的基本條件,以适應不同實驗對象和目标的需要。

一、水的用途和分類

1.按水的用途分類

實驗室用水按其用途基本上可以分為三類。

(1)生活用水。供各種試驗器皿洗滌、試驗過程用水,淋浴、通風櫃、手套箱和其他用水。

(2)生産用水。供試驗設備、輔助設施的冷卻用水,洗滌水、地闆、牆面、設備洗刷用水以及為純水制備提供原水等。

(3)消防用水。供室内消火栓和特殊消防設備用水。

2.按水源分類

水的來源不同,具有不同的性質,主要有如下4種。

(1)江河水。江河水硬度較小,碳酸鹽少，含氧量大,懸浮物多,有機物多,常有色度。水質随季節、水流條件、水源環境而變化。使用前需要進行沉澱、過濾等預處理。

(2)湖沼水。湖沼水與江河水相似,但外觀較清。因移動性小，藻類、菌類的生長使有機物含量增高。使用前需采用過濾、通氯等方法除去或破壞有機物。

(3)地下水(井水)。地下水清,懸浮雜質少,溶解雜物多,通常硬度較大(其中主要是碳酸鹽)。地下水的硬度随地區土壤的類型變化很大,應盡量選用硬度較小的地下水。地下水是較理想的水源,可不經預處理。

(4)自來水。

因自來水已經過處理，硬度适中,清而無有機物，是最理想的水源。

般說來， 用于制造純水的水源應當滿足如下要求;Q無懸浮物和膠體物質，無色無味;季節變化小。

二、水中雜質和水的預處理

1.水中雜質

源水的雜質與水的地域、季節及來源有關。水中雜質一般可分為4類。

(1)電解質。水中電解質包括可溶性無機物、有機物及帶電的膠體離子等。其中陽離子有H 、Na 、K 、Mg ² 、Ca² 、Fe ² 、Fe³ 、Al³ 等，陰離子有OH^-、HCO₃^-、Cl^-、NO₃^-、HSiO₃^-、有機酸(腐殖酸、烷基苯磺酸等)離子。

由于電解質 雜質的存在，使水的電導率增加。測量水的電導率可以反映天然水中電解質辦質的含量。

電導率為電阻率的倒數，單位為西門子每厘米(S/cm)。水的電阻率是指某一溫度下，每邊為1cm立方體的水的電阻，單位為歐姆，厘米(Ω.cm)。

通過測量水的電 導率再換算出水的總溶解性鹽類的含量的方法，雖須做某些假設且帶有一定的經驗性及誤差,但仍具有實用價值。

水中各種陰、陽離子的含量可以用離子色譜法及原子吸收光譜法等分析方法測定。

(2)有機物。 水中所含有機物主要指天然或人工合成的有機物質，如有機酸、有機金屬化合物等。這些有機物體積龐大，常以陰性或中性狀态存在，通常用化學耗氧量法或總有機碳測定儀測定其含量。

(3)顆粒物質。 水中的顆粒生物包括細菌、浮遊生物和藻類等。水中的微生物分為植物性浮遊生物，如球藻、矽藻、藍藻;動物性浮遊生物，如原生動物、輪蟲及菌類等。其中菌類分為真菌、黴菌、變形菌及細菌4種。細菌又分為一般細菌、大腸杆菌(污染指标細菌)、污水細菌(鐵細菌、硫細菌)。

水中的微生物可用膜過濾法和培養法定量測定。

(4)溶解氣體。水中的溶解氣體包括N2.O2、Cl2、H2S.CO2.CH等,可用氣相色譜及化學法測定其含量。

2,水的預處理方法

如果由于條件的限制，當地沒有理想的水源，就必須對選用的水源适當地預處理。天然水源均含有懸浮物、膠體和溶解物質等三類雜質，顆粒大于1 x10-'mm的雜質，在水中沉降速度較快，可以設置沉砂池除去。顆粒在1 x10 'mm以下難于自動沉降,顆粒在1 x10-*~1x10mm為膠體顆粒，多數是黏土微粒、高分子物質、微生物和細菌，更難于自行分離，這是自來水淨化的主要對象。顆粒小于1 x10-*mm的溶解雜質，是特種水的處理對象。因此， 對水預處理應當根據實際情況選擇适當的方法。水的預處理方法有如下3種:

(1)沉澱與混凝。在含有不溶懸浮物的水中，一些不溶物受 重力作用而沉降。懸浮物質顆粒越大，沉降速度越快。工業上用的水沉降池屬此類,過濾減少水中雜質，同時減少凝聚時需要的化學藥品。為了加速沉降，采用急速沉降法,使水中懸浮物在重力和離心力的雙重作用下加速沉降，所謂”急速沉降裝置”是這種方法的具體應用。在使用該裝置時，往往加人藥劑，以便加速懸浮物沉降，降低水中鹽類含量。外加藥劑使水中帶電荷的膠體放電，這是膠體顆粒的脫穩過程,使水的混濁物有色物質、微生物和其他的有機物形成比較大的絮狀物，這此絮狀物可以用沉降、砂速或過德除去。使用最廣泛的凝聚劑是鋁鹽和鐵鹽，最常用的是硫酸鋁，也有的用有機凝聚劑，硫酸亞鐵、氯化亞鐵也是經常用的凝聚劑。鋁凝聚劑使用時最佳H值為5.5-6.5,鐵凝聚劑pH值為3.5-S.5時使用最有效。因此混凝處理的目的是加速沉澱，提高沉澱去除雜質的效率。

(2)過濾。含有懸浮物的水，經過沉降混凝處理後，仍有顆粒較小的不溶物。過德的操作，是把凝結了的或經混凝處理和沉定的水，用壓力或自然重力來處理，工業上時常采用砂濾池和塔式過洩器。過濾介質多采用礫石、經過篩選有一定粒度的細砂無煙煤或藥用炭等。

(3)加藥劑。除了在上述混凝處理中加人凝聚劑以外，在特處理的水中有時還加人一種或幾種能使水中雜質(包括落解和不溶解的)氧化還原、絡合沉院、凝聚的化學藥品，用以降低水中雜質含量，改變水的PH值，破壞或改變水中雜質的組合，從而達到純化水的目的。例如，用加入石灰或電石渣的方法降低水的硬度;用加人液氯或氯氣的方法破壞有機物和殺死菌類:蒸餾法中加入甘露醇以防止硼的蒸出，加入高錳酸鉀防止低價易揮發雜質的蒸出等。

三、給水系統

1.給水系統的選擇

實驗室的給水任務主要從室外給水管網引入進水管道，在保證按所需要的壓力、水質、水量将水輸送到試驗用水設備輔助用水設備、各種配水龍頭和消防設備等，以滿足試驗過程用水、日常生活和消防用水的需要。

實際上，實驗室内并 不都需要設置上述三種系統，在設置系統時，應視實驗室規模、設備試驗過程對水質、水量、水壓和水溫的要求，并結合室外給水系統情況，經技術、經濟上的比較，綜合考慮而定。在一般情況下，可設置生産、生活、消防合并的給水系統，有時還根據生産用水的特殊要求，将生産給水再劃分為幾個不同系統。由于試驗需要較高水質标準，設置了去離子水給水系統。有的由于水源水量不足，或者節約用水以及其他要求，設置了循環水冷卻系統。

消防給水 系統應盡可能與生活或生産給水系統合并，隻有當消防管道與其他管道合并後技術上、經濟上均不合理時,可設置單獨的消防給水系統。例如:大型高層實驗室和對水壓、水質有特殊要求的建築物等可采用單獨的消防給水系統。實驗設備或輔助設備不允許間斷供水時，可将其他給水系統與生産給水系統連通作為備用,但要防止系統被污染。

實驗室内部供水系統利用室外給水管網的壓力直接供水。在高層實驗室内，當室外管網壓力不能滿足要求時，低層部分應充分利用室外管網中的壓力直接供水，上層部分可設置局部加壓設備。當室外管網壓力經常或周期性不足時，就應考慮設置屋頂水箱和水泵。

2.給水方式

給水方式要按實驗室性質、高度、用水設備和消防設施及其所要求的水壓、水量再結合室外給水管網的水壓情況等決定，常用的有下列幾種:

(1)直接供水方式。 這種方式是室内無加壓水泵，通常用于室外給水管網在任何時間内，均能保證最不利點用水設備和各種配水龍頭連續工作所需要的水壓和水量的情況下。在實驗室層數不高時，水壓、水量均能滿足的情況下，一般可采用直接給水方式。

(2)設有高位水箱的給水方式。一般在用水集中高峰時間内，由于随着用水量增加，室外管網内水壓下降以緻不能滿足室内上層用水要求，或在室外管網水壓周期性不足時，可考慮采用這種方式。再有實驗室用水設備要求安全供水時，也可設置水箱做貯存調節。

(3)設有加壓水泵和水箱的給水方式。一般用于室外管網的水壓經常低于生産、生活、消防等用水要求的水壓，而用水量又不均勻時可采用這種方式，通常用于大型高層實驗室。有的實驗室要求安全供水時，也可采用這種方式。當用水量大，水泵抽吸後，緻使室外管網内的壓力大幅度的波動，甚至降低，并影響其他單位的使用時，在進水口處應設置斷流水池，但經濟上一次投資較大，經常運行維護費也有增加。

3.管道布置

(1)引人管。實驗室給水通常可設一根引人管，如果在室外為環形給水管網，設置試驗設備和其他試驗過程用水要求安全供水時，可在大型、高層實驗室内的消火栓數量為10個以上時，可考慮設置兩根引入管。

實驗室用水設備布置有工藝特點，即用水點多且分散，多數用水點用水量不太大，有的引人管從建築物中部引入寬内，這樣水壓使用較為平衡些。有的實驗室内由于管道種類較多，工藝和建築有特殊要求的:有的實驗室内，底層走廊等設有管閃的。在這種條件下.給水引人管也有

(2)室内管道布管。 内部給水管網布置與建築物性質、使用要求、結構情況和用水設備價置等有關。由于實驗家配水點多縣分散，所以相應的立管、橫管和分支管就較普通的辦公樓學校、宿舍等建築物為家。因此管道要合理布置，在布置時既要考慮管道水力條件因素，又要的

到供水安全可靠，盡可能使管線最矩，減少管線交叉，同時還要使經常運行時維修方便。

管道敷設方法可分為明裝和暗裝兩種，選用何種方法敷設應視使用要求、工藝特點、衛生标準而定。通常實驗室的管道都為明裝敷設，并應盡量沿牆、梁柱、牆角、走廊、天棚下敷設。采用明裝教設對施工安裝和維修管理都較方便，造價也較低，缺點是影響室内美觀和衛生條件，如管道表面積灰和結露。在工藝和建築工程有特殊要求和對部分房間有較高要求時，管道可考虛路裝。此時管道應盡可能暗設在地下室、管溝、天棚内，管道豎并可做在走廊一側，也可做在走應兩側。暗設在管槽、豎井和天棚内的管道，在裝有控制閥門處應留有檢修門或檢修孔。管道暗設能使室内整齊美觀，但造價較明裝為高，施工安裝和運行維護都較困難。已建成使用的實驗室如無特殊要求的，一般都是采用明裝。

4.消防用水

室内除生産和生活用水之外，還應根據消防要求設置消防給水系統。設置室内消防條件和消防用水量可按有關要求确定。室内消防給水系統一般分為普通消防、自動噴灑和水幕消防系統等。

(1)普通消防給水系統。 普通消防系統是實驗室普遍應用的一一種消防系統,它主要由消火栓、水槍、水龍帶、消火栓箱和消防給水管道等組成。在室内消防給水管網系統中水壓經常性和周期性不足和不能滿足最不利點消火栓的消火要求時,還須設置加壓水泵和水箱，以備滅火時使用。

室内消火栓應布置在經常有人出人和較明顯的地方,如門廳、樓梯處、走廊等,消火栓和消防管道一般都采用明裝。消火栓較多的消防管道應用閥門分成若幹段，當局部管道發生故障需維修時，用閥廣]切斷其供水,其他管段上的消火栓仍處于備用狀态。閥門應常開,并須有明顯的啟閉标志。在同一實驗室内,消火栓、水槍、水龍頭應采用相同的規格、型号,以利于相互交替使用。

室内消防管道上消火栓的數量如超過10個,室外給水管網又是環形時,則給水引人管至”為兩條與室外管網連接，同時應将室内管道連成環狀，或将引入管與室外管網連成環狀。至門消火栓布置要考慮周到，讓消防水能噴射到室内任何部分。消火栓布置間距一般不應意是

50m,水龍帶長度通常取15m .20m .25m,不宜過長，否則消火栓處的壓力要增大。

(2)自動噴灑消防給水系統。自動噴灑消防系統設備是種特殊的消防 系統，當發生時，能自動噴水滅火。這種自動噴酒消防系統經常設置在火災危險性較大的建築物内或部發間内。

(3)水幕消防給水系統。水幕消防給水系統的作用在于隔絕火災地區防止火災進延、保護部近房間和建築物免遭火災威脅，或防止火焰審過門窗、阻止火災進步擴大，幕消防設備作為阻火設施。它的阻火效能并不是很理想，因在水幕淋水時，水幕中的輻射仍能通過。但是，水幕裝置還能起到冷卻作用。

四、實驗室污水的排放與初步淨化

實驗室污水主要來自實驗過程中的理化處理儀器設備、P4器具等經使用後排出的污水，即生産試驗污水，同時還包括生活污水和屋面雨水等。

1.實驗室污水的排放

實驗室污水按污水性質成分及污染的程度可設置不同的排水系統。被化學雜質污染，對人體有害有毒物質的污水應設置獨立的排水管道，這些污水經局部處理或回收利用才能排人室外排水管網。

實驗室内由于化驗盆、洗滌盆等衛生器具和其他用水設備數量較多且分散，所以相應的室内排水支管、幹管也較多。因此，室内管道布置時，要求管道能相對集中，排列整齊,使施工安裝和操作維修方便;普道轉彎要少,以減少管内阻塞的可能性;主幹管娶盡量靠近設備排水量最大、雜質較多的排水點設置;雜質在管道内流動要有良好的水力條件等。

管道敷設一般是盡可能沿牆、柱牆角、柱角、天棚、走廊等設置;管道應盡量避免穿越放置有精密儀器、儀表、電氣設備等的房間或衛生要求較高的房間。

排水立管在室内走廊設有管溝時，通常立管可設置在房間靠内牆走廊側。當室内走廊無管溝時，立管也可設置在房間靠外牆一側。排水管的敷設位置應視室内具體情況和室外排水管網全面考慮而定。室内排水管道，由于管徑較大，般為明裝,這樣便于施工安裝。

在實驗室、純水室等場所應設置地漏，以便水管破裂，水龍頭跑水時能夠及時排水,防止實驗室浸泡,危及儀器設備安全。

實驗室的排水管材一般為鑄鐵管。室内酸性排水管道地上部分采用硬聚氯乙烯塑料管，埋地部分使用耐酸陶瓷管較好。

2.實驗室廢水的處理

實驗室的廢水是在實驗操作過程中,各種器皿、儀表、工具、衣服的洗滌及設備的冷卻等而産生的。這些廢水應按其性質成分等采取不同的處理方式。有的廢水可以回收利用其中有用的物質,有的可以直接排至外部排水管網，有的則須采用适當的方法予以處理，然後再排至外部管網。例如:一般設備冷卻水經使用後僅水溫有所升高,這類廢水不經處理就可排人水體或外部排水管網，有的經簡單處理還可重複使用。有的廢水含有有害有毒物質或放射性物質，則須經适當處理或回收利用其中有用物質後,使之符合國家規定的排放标準，才可排入水體或外部排水管網。

實驗室廢水的成分比較複雜,它受多種因素影響，如實驗過程所用原料、化學藥劑、用水水質、水量放射性同位素種類及使用後的化學組成等。一般廢水可分為三類:含有機物質的廢水、含無機物質的廢水、含有機物質和無機物質的廢水。

廢水排人地面水體或城市排水系統時 ,必須符合國家标準GB8978- 1988(污水綜合排人标準)中的規定和其他有關排放要求。

(1)廢水的處理方法。 廢水處理般有物理法 化學法生物法等。物理法主要利用物理作用以分離廢水中的懸浮物。化學法主要利用化學反應的作用來處理度水中的溶解物質或膠體物質。生物法是利用微生物的作用去除廢水中的膠體和溶解的有機物質。上述三種基本處理方法各有其特點和适用條件，實驗家排出的廢水所含的成分和性質比較複雜，有的甚至毒性較大，故處理方法條不相同。對于某種廢水采用何種方法處理，是單一方法處理還是聯合幾種地面水體時，要按排放要求來确定處理的程度，同時應結合水體的自淨能力。通常根據有害物

質和溶解氧的指标來确定水體的容許負荷，即排人水體的容許濃度。

(2)酸堿廢水處理。實驗室會排出一些酸性成堿性廢水，由于實驗室的性質和類型不同，所排出的酸性廢水種類、濃度等都不相同。因此，酸性廢水在需要處理時應和其他非酸性廢水分流排出。酸性或堿性廢水在可能和合理的情況下要盡量回收利用。

1)酸性廢水處理方法:利用堿性廢水進行中和，使混合的廢水叫值接近中性;在酸性廢水中投加中和劑;酸性廢水通過堿性廢水濾層過濾中和;離子交換法;電解法。

在廢水處理系統中，般采用前3種處理方法。上述各種方法，按具體條件可單獨使用，也可結合使用。在選擇處理方法時，還須按照廢水中所含酸的種類、性質、濃度、水量及其變動情況:當地中和劑的供應情況(一股指石灰、 石灰石等):廢水排人地面水體的條件和排人城市管網的要求等綜合考慮确定。

2)堿性廢水處理方法:利用酸性廢水進行中和，混合後的廢水p時值近中性;在堿性廢水中投加中和劑(常用中和劑為硫服);向堿性廢水中鼓人煙道廢氣(酸性氣體CO;及S02);利用水體中二氧化碳中和堿性廢水:向堿性廢水中投人壓縮二氧化碳。- 一股常用前三種處理法。

3)酸堿廢水處理的藥劑:廢水處理常用的藥劑及其參考濃度，在實際工作中藥劑的濃度還要經過實驗來選擇。

(3)處理酸堿皮水的流程。廢水的pH值為2.5-12.處理方法一般都采用化學法。 投藥為自動控制，廢水成分用儀表檢測，自動清除污泥及機械脫水廢水處理設備均為标準化、系列化産品。處理效果較穩定,操作簡便。

五、純水

1.純水概述

自來水是将天然水經過初步淨化處理制得的，它仍然含有各種雜質，主要有各種鹽類、有機物、顆粒物質和微生物等，因此，隻能用于初步洗滌儀器、作冷卻或加熱浴用水等，不能用于配制溶液及分析工作。為此,需要将水純化。市場上有各種“淨水器”、“純水機”及各種作為飲用水的“純水”、“純淨水”出售，不能直接利用這些裝置生産的産品作為化驗室的分析用水,因為這些裝置和産品對水純化的目的是除去對人體有害的物質和重金屬污染、有機物污染、細菌和病

毒等，保留對人體有益的物質，如微量元素和礦物質。而分析實驗室用水是針對除去水中幹擾物質的目的設計的。如一般的化學分析，要求除去的雜質是陽離子和陰離子,并不對細菌和病毒等有過高的限制。因此，盡管這兩種“純水”利用的純化原理相同,但達到的目的及檢驗指标不同，不能替代。即作為飲用水的“純淨水”不滿足分析要求，作為“分析實驗室用水”的純水也不能作為飲用水。

2純水的質量和标準

水是化學上常用的良好溶劑，由于水的溶解能 力很強，所以在分析化學上不僅需要定數量的水，而且需要一一定質量的水，用于洗滌儀器，作各種溶劑等。随着工業和科學技術的新發展，分析化學對水的質量的要求已成為關鍵性問題之- ，尤其是在高純物質和痕量元素分析方南以及電子工業領坡，保證産品質量，提高分析方法的準确度和靈敏度減低實驗空白，都直接分析技術水平的同時應當重視純水的水質問題。

理論純水是很難達到的，經過處理淨化後的純水水中含有微量雜質，主要分為四類:一是無機物.二:是有機物，三是微生物,四是溶解氣體。

純水中的這些雜質對分析技術并不都是有害的,不同的分析方法、分析對象、分析質量對純水的要求也不相同。為使純水适應分析化學等領域中各種不同用途,必須提高和控制純水的純淨度，采用統一的純水質量标準加以控制。國際标準化組織(ISO)于1983年制定純水标準,将純水分為三個級别。國内參照ISO純水标準制定我國的純水标準。美國材料試驗學會(ASTM)純水标準将純水分為四個等級。

我國國家标準GB6682-1992<分析實驗室用水規格和試驗方法》将适用于化學分析和無機痕量分析等試驗用水分為三個級别:一級水、二級水和三級水。

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