DI water是純水嗎？

DI water，即去離子水（Deionized Water），是經過特殊處理去除水中絕大多數離子（例如鈣、鎂、鈉、氯、硫酸鹽等）的水。從廣義上講，DI water可以被認為是純水的一種，但其純淨程度並非絕對的100%。

深入理解DI water的純淨程度

DI water的生產過程是通過離子交換樹脂來去除水中帶電的離子。離子交換樹脂是一種特殊的材料，它能夠吸附水中的陽離子和陰離子，並釋放出氫離子（H+）和氫氧根離子（OH-）。當這些離子被移除後，水的導電性會顯著降低， TDS（總溶解固體）含量也會非常低。這使得DI water在許多對水質要求極高的應用中非常有用。

DI water的純淨度指標

衡量DI water純淨度的主要指標包括：

• 電導率 (Conductivity)： DI water的電導率非常低，通常小於10 μS/cm，甚至可以達到1 μS/cm以下。純水的理論電導率約為0.055 μS/cm (25°C)，DI water雖然接近，但仍然難以完全達到。
• 總溶解固體 (TDS - Total Dissolved Solids)： TDS是指水中溶解的無機鹽類、少量有機物的總量。高純度的DI water TDS含量極低，通常在1 ppm（百萬分之一）以下，甚至更低。
• 其他污染物： 除了離子，水中還可能含有細菌、病毒、有機物、微粒等。標準的DI water生產過程主要針對離子，對於其他類型的污染物，其去除效果可能因設備和工藝的不同而有差異。

DI water與其他類型純水的比較

為了更清晰地理解DI water的純淨程度，我們可以將其與其他常見的純水類型進行比較：

• 自來水： 自來水中含有豐富的礦物質、離子、微生物以及可能存在的污染物，其電導率和TDS含量較高。
• 蒸餾水 (Distilled Water)： 蒸餾水是通過加熱至沸騰，然後冷凝蒸汽來獲得的水。這個過程能有效去除水中的離子、大部分微生物和一些揮發性雜質。高質量的蒸餾水純淨度很高，但相較於極高純度的DI water，其電導率和TDS可能略高。
• 超純水 (Ultrapure Water)： 超純水是DI water的進一步提純。它不僅去除了離子，還通過更精密的過濾、紫外線處理、甚至反滲透等工藝，進一步去除有機物、細菌、微粒等，達到極高的純淨度，其電導率可達0.055 μS/cm，TDS接近於零。

總而言之，DI water的純淨度遠高於自來水和普通蒸餾水，但通常在「純水」的範疇內，它屬於高純度水，但與「超純水」還有一定的區別。

DI water的應用領域

由於其極低的離子含量和良好的導電性，DI water在許多對水質有嚴格要求的行業和實驗室中扮演著重要的角色。其主要應用包括：

工業生產

• 半導體製造： 在微電子行業，生產過程中的每一個環節都對水的純淨度有極高的要求。DI water被廣泛用於晶圓清洗、蝕刻、沖洗等工序，以避免離子和其他雜質對精密的電路造成污染，影響產品質量和良率。
• 製藥和生物技術： 製藥和生物科技領域對水的純淨度要求極高，以確保藥品的安全性和有效性。DI water可用於配製藥物、清洗醫療設備、進行細胞培養和生化實驗等。
• 汽車工業： 在汽車製造過程中，DI water用於電池製造、電鍍、塗裝和冷卻系統，以防止水垢的形成和金屬的腐蝕。
• 化工行業： DI water是許多化學反應的溶劑或清洗劑，用於確保反應的準確性和避免雜質的干擾。
• 電力行業： 在火力發電廠，DI water被用作鍋爐給水，以防止鍋爐結垢和腐蝕，提高發電效率和設備壽命。

實驗室應用

• 科學研究： 在各種科學實驗中，精確的測量和結果依賴於高純度的試劑和溶劑。DI water是實驗室中常用的溶劑，用於配製溶液、清洗玻璃器皿、進行光譜分析、電化學實驗等。
• 分析檢測： 在化學分析、環境監測、食品檢測等領域，DI water作為空白樣品或稀釋劑，能夠避免引入干擾物質，保證檢測結果的準確性。
• 儀器設備的清洗和維護： 許多精密儀器，如高效液相色譜儀 (HPLC)、質譜儀 (MS) 等，都需要使用DI water來進行清洗和維護，以確保其正常運行和延長使用壽命。

其他應用

• 家用电器： 一些高階的家用電器，如蒸汽熨斗、加濕器，使用DI water可以防止水垢的產生，延長電器的使用壽命，並保證其性能。
• 汽車維護： DI water可用於汽車冷卻系統的補充，避免水垢形成。

DI water的生產與維護

DI water的生產方式

生產DI water的方法多種多樣，常見的包括：

• 離子交換法： 這是最常見的生產DI water的方法。通過將原水通過裝有陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂的容器，水中的陽離子和陰離子被吸附，最終得到去離子水。
• 反滲透 (RO - Reverse Osmosis)： 反滲透是一種利用半透膜在壓力作用下分離水中雜質的技術。RO系統可以去除大部分離子、有機物、細菌和病毒，但其去除率通常不如高階的離子交換或混合離子交換系統。
• 電去離子 (EDI - Electrodeionization)： EDI技術結合了離子交換和電化學的原理，可以連續生產高純度的去離子水，且無需再生離子交換樹脂，是一種環保且經濟高效的生產方法。
• 組合式系統： 許多應用需要極高純度的水，因此會採用RO和離子交換相結合的系統，以達到更佳的純化效果。

DI water的儲存與維護

DI water的純淨度非常高，這也意味著它更容易受到污染。因此，儲存和維護DI water需要格外注意：

• 儲存容器： 應使用專門的、經過嚴格清洗的儲存容器，材質應對水無影響，例如高密度聚乙烯 (HDPE) 或玻璃。避免使用金屬容器，因為金屬離子可能會污染DI water。
• 避免接觸空氣： DI water在接觸空氣時，會吸收空氣中的二氧化碳，形成碳酸，從而略微影響其純淨度。因此，儲存時應盡量密封。
• 定期檢測： 對儲存的DI water應定期檢測其電導率或TDS，以確保其純淨度符合要求。
• 二次污染： 儲存環境的潔淨度非常重要，應避免灰塵、細菌等進入儲存容器。

總結

DI water（去離子水）是一種經過處理，大大降低了水中離子含量的水。從這個角度來看，它確實是「純水」的一種。其極高的純淨度使其在工業生產、科學研究和醫療保健等眾多領域不可或缺。然而，需要注意的是，DI water的純淨度並非絕對的100%，相較於理論上的純水或更高級的超純水，它在極微量的離子、有機物或其他污染物方面可能仍有殘留。因此，根據具體的應用需求，選擇合適純淨度的水至關重要。