超純水機純化柱的柱容量越高越好嗎？

經常有實驗室純水機的用戶，咨詢純化柱的使用壽命，更換周期等問題，要想真正理解為什么純化柱需要定期更換，有幾個概念一定要清楚：

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，它反映離子交換樹脂與溶液中離子進行交換的能力，這個值只和離子交換樹脂本身的性質有關。在實際上，交換容量不僅與所用的離子交換劑有關，還與實驗條件（如流速，流路等）有很大的關系，稱之為有效交換容量（或動態交換容量），比理論計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定？

l  測定方法：裝有一定數量離子交換樹脂的純化柱，進口水管與蠕動泵連接，出口水管連接電導率檢測儀。測定時，通過蠕動泵，將預先配置好的一定濃度的NaCl溶液輸入到純化柱，然后檢測純化柱出口溶液的電導率，當其數值高于設定值時，記錄消耗的NaCl溶液的體積，計算后得到離子交換樹脂的有效交換容量。

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的克數來進行評估。 每個實驗室純水機廠家純化柱設計不同，裝填量不同，柱容量會有差別。

常規而言，純化柱的柱容量在36 g NaCl的水平是正常的。

4.    過水量是什么意思？如何計算？

l  純化柱的過水量指的是它能夠生產超純水的量。過水量可以用下面的公式來計算：

式中：V——過水量，L                    E：超純化柱的有效交換容量，g                   n：超純化柱的數量            a：進水的離子含量，g/L                  b：進水的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），進水為EDI純水，電導率為0.1 μS/cm（計算a=0.05*10^-3），EDI純水CO₂為0（b=0）。計算得出理論上該超純化柱過水量為780000 L。

可見純化柱的過水量與其中離子交換樹脂的裝填量和進水水質有關，進水水質越差，對離子交換樹脂的消耗越快，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的說法，其實是有失偏頗的。

5.    柱容量或者過水量是否越高越好？

有些廠家會將高過水量作為產品的賣點，有的純化柱甚至會超過60 g NaCl的水平，這樣確實是優勢嗎？

l  并非如此！柱容量高其實是容易做到的，但過高柱容量的做法其實并不可取。

a)      純水機工作時，隨原水進入的微生物會漸漸富集在純化柱上，這個吸附過程是一個吸附-解離的平衡過程，而且這些細菌在代謝中還會釋放大量的TOC、熱原等雜質，對水質產生很大影響。

b)     純化柱使用超過一年，即使離子交換能力尚有，但微生物滋生的幾率大大提高，水質污染的風險增大，這時就需要馬上更換純化柱。

l  通常純水機中，為了達到水質和成本較好地平衡，超純化柱更換有兩個報警限：①使用時間1年，②過水量；哪個條件先突破，都表示純化柱需要盡快更換；

l  柱容量過高，水質不達標更換純化柱時，會有相當數量未使用完的離子交換樹脂不得不被扔棄，對使用成本是一種浪費。

所以，不是柱子交換能力/過水量越高越好，而是理性平衡柱容量/使用成本之間的關系更為重要。這就是為什么實驗室純水機市場中，一些大公司不會將這個參數作為自己產品推廣噱頭的原因。

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      樂楓生物(Rephile Bioscience，Ltd.) 是一家從事水純化和實驗室分離純化產品研發、設計和制造的企業，為高科技生物技術和生命科學領域的用戶服務。樂楓公司在中國、美國、法國、印度、南非等近20個國家建立了銷售機構，同時也為國際大型公司提供OEM和ODM，產品銷往包括歐美的近100個國家，多所美國常春藤大學、哈佛醫學院丹娜法伯癌癥研究院和約翰霍普金斯大學醫學院都是設備的用戶。2020年，樂楓產品獲選進入華大基因火眼實驗室，為疫情防控提供支持。成立十余年，樂楓持續投入研發，創立出了自己的產品品牌RephiLe（瑞楓），推出了多個新概念產品 - 無線連接的Genie系列純水系統和智能型大流量純水工作站Super-Genie等。目前樂楓提供包括低鎂型，低硼型，ICP-MS型等適用于各種應用的全范圍超純化柱系列，也提供多款密理博純水系統的兼容耗材，讓國產的品牌為用戶提供可與進口產品媲美的服務。

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