在純水行業(yè)中，硅元素是檢測純水水質(zhì)的重要依據(jù)之一，硅元素是水中最復(fù)雜的無機(jī)物元素之一，并且非常難以去除，而國家純水標(biāo)準(zhǔn)對于硅元素含量都有一定的要求。今天滲源純水機(jī)小編為大家?guī)砹岁P(guān)于純水行業(yè)中硅元素的含量要求。

目前比較通用的純水標(biāo)準(zhǔn)包括ISO 3696-1995、ASTM D1193-2011、GB6682-2008、GB/T33087-2016、GB/T11446-2013。這些標(biāo)準(zhǔn)除了對Na+、Cl- 離子的含量有明確規(guī)定外，還規(guī)定了硅含量的要求。

不同純水級別對硅含量的要求見表1。

為什么要檢測超純水中硅的含量?

1、硅無處不在

硅在自然界分布很廣，以石英砂和硅酸鹽的形成存在，在地殼中的原子百分含量為16.7%，是除氧元素以外第二豐富的物質(zhì)。土壤、黏土和砂子是天然硅酸鹽巖石風(fēng)化后的產(chǎn)物，可以說，硅無處不在。

自然界的水中不可避免地會溶解部分硅酸鹽，無機(jī)硅是水中最復(fù)雜的無機(jī)物之一，而且難以去除，所以純水或超純水中或多或少都有一定量的硅雜質(zhì)存在。

2、應(yīng)用需求高

在電子工業(yè)用水和進(jìn)行痕量分析實(shí)驗(yàn)用水都要求將超純水的硅含量降到最低。

* 在半導(dǎo)體/FPD工藝中,超純水中硅的濃度會給產(chǎn)品精度、成品率和原材料利用率帶來很大影響。

* 在進(jìn)行痕量分析中，硅作為一種弱電離離子，其含量的變化對純水電阻率的影響甚小，不容易被發(fā)覺，如果使用這種含硅的水作為空白對照，必然無法得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

3、硅是評價(jià)水機(jī)純化性能的重要指標(biāo)

(1)硅是評價(jià)離子交換樹脂吸附效果的重要依據(jù)

硅酸是一種非常弱的酸，pKa為9.5，在水中不易電離，而且離子交換樹脂與硅的交換效率極易飽和，屬于比較難去除的物質(zhì)。如果純化填料的質(zhì)量差、配比不合理，導(dǎo)致其吸附效果差，是很難保證水中硅離子的去除效果的。某種程度上講，硅是體現(xiàn)超水機(jī)純化柱質(zhì)量好壞的標(biāo)準(zhǔn)之一。

另外有數(shù)據(jù)表明，在純水耗材使用接近末期時(shí)，硅是最先穿透離子交換柱進(jìn)入產(chǎn)水的離子，就是所謂的“硅穿透現(xiàn)象”。在純化柱將被耗盡的最后時(shí)刻，在電阻率急劇下降前，大量的硅會在短時(shí)間內(nèi)溶出到產(chǎn)水中。 而且，溶解硅的含量還會影響硼穿透離子交換樹脂[1]。所以監(jiān)測純水中硅含量的變化至關(guān)重要。

(2)硅是水機(jī)純化能力的重要評價(jià)指標(biāo)

雜質(zhì)硅除了對離子交換樹脂的去除能力是一種挑戰(zhàn)外，對其他的純化條件的反應(yīng)也不盡相同。現(xiàn)有純水設(shè)備使用的純化技術(shù)中， RO對硅的去除率可以達(dá)到80%，EDI對硅的去除率則高達(dá)99%[2]。用帶有EDI模塊的純水機(jī)更適合為硅含量敏感的實(shí)驗(yàn)供水。對硅含量要求嚴(yán)格的用戶在選購水機(jī)時(shí)要關(guān)注純水儀對硅雜質(zhì)去除的能力和效果。

檢測純水的硅含量可以作為評價(jià)水機(jī)整體純化性能的指標(biāo)之一，一臺流路設(shè)計(jì)合理、純化模塊配置科學(xué)、純化柱填料配方考究的純水儀，其產(chǎn)水中的硅含量才能合乎標(biāo)準(zhǔn)。