水纯化知识的概述（二）

饮用水中的杂质

天然水和饮用水包含五大类杂质

       •     悬浮颗粒

       •     溶解性无机化合物

       •     溶解性有机化合物

       •     微生物

       •     溶解性气体

悬浮颗粒

水中的悬浮物包括硬质颗粒（砂、石、沙、管道碎屑）、软质颗粒（植物碎屑）和胶状颗粒（有机物或无机物）。

悬浮颗粒可以使反渗透薄膜结垢、阻塞微孔分析柱以及干扰阀门和计量表的工作。胶状颗粒会使水的模糊度或浑浊度上升，因此使用含杂质的水会对仪器正常工作造成影响。

溶解性无机化合物

无机物是水中的主要杂质。它们包括：

  •    钙盐和镁盐，会导致“暂时性”或“永久性”硬度

  •    二氧化碳，在溶解后会形成弱酸性的碳酸

  •    钠盐

  •    从沙质河床浸出的硅酸盐

  •    来自矿物质和锈铁管的二价铁和三价铁化合物

  •    来自含盐杂质的氯化物

  •    来自所投放的化学品和矿物质的铝

  •    来自洗涤剂的磷酸盐

  •    来自肥料的硝酸盐

根据天然水的来源，可能还存在其它许多离子。即使是微量无机离子也有可能起到催化剂的作用，从而影响有机和生化反应。

溶解性有机化合物

水中的有机杂质主要来自生物。腐烂的植物会释放出包括胡敏酸、富啡酸、鞣酸和木质素等副产物。农业、造纸、家庭和工业废弃物也有可能释放出有机化合物，这包括洗涤剂、脂肪、油料、溶剂以及农药和除草剂残留物。此外，水中有机物也可能包含来自管道、储罐和净化介质的化合物。

溶解性有机物可能干扰分析技术并影响生物学实验，比如细胞培养。在用于配制液相色谱洗脱液的水中，哪怕是存在微量杂质也会导致基线不稳定、降低灵敏度和分辨率并且缩短储存期。

微生物

细菌是造成天然水污染的主要微生物。通过氯化可以有效去除有害细菌，但饮用水中仍会含有活性微生物。比如，实验室中的饮用水细菌水平一般为每毫升10个菌落生成单位 （即10CFU/ml）或更低。

一般在自来水中保留一定量的残留余氯或其它消毒剂，通常可以将细菌含量抑制在较低水平；然而，一旦这些消毒剂在水纯化期间被去除，细菌便会获得繁殖机会。因此，细菌可能直接，或通过它们的副产物（比如热原、碱性磷酸酶或核酸酶）来干扰实验结果。

溶解性气体

饮用水同空气之间保持着一种平衡状态。因此，它会含有溶解性气体，比如氮、氧和二氧化碳。在纯水中，二氧化碳会分解成弱碳酸：

 CO2 ➕ H2O⇔H2CO3⇔ H+ ➕ HCO3 

这种弱阴离子会降低阴离子交换树脂的交换容量。溶解性氧通常只会在需要避免形成气泡时才会成为问题。氧的浓度可能影响特定的生化反应，在那些敞口容器中使用纯水的实验应用中，它会迅速与空气中的气体达到再平衡。氧和氮都可以形成气泡，而这会对某些实验过程造成不利影响，比如颗粒计数或分光光度计操作。

天然水和饮用水中许多杂质都可以与其它物质（可能是您正在分析的物质）发生相互作用，影响科研应用和实验结果。

下一篇我们将对如何测量和分析杂质做个简单介绍，并为之后如何选择纯化方法打基础。