反渗透与去离子水的制备

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芯片制造中，对水质的把控尤为严苛，如果水质不行，芯片生产几乎无法进行。一般芯片厂使用的是超纯水，而在超纯水的制备中，反渗透在超纯水生产中占据重要地位。本文将深入探讨反渗透技术，揭示其在超纯水生产中的核心作用。

什么是超纯水？以往的文章已有介绍，可查看：什么是渗透与反渗透？渗透（osmosis），指在自然状态下，由于浓度差的存在，溶质分子会通过半透膜自动地从高浓度区向低浓度区运动，以达到浓度均衡的过程。渗透作用在生产生活中十分普遍。例如，透析就是一个利用渗透原理的例子。对于肾病患者，由于其肾脏不能正常排除体内的废物，因此需要用透析机通过渗透的方式排除这些废物。

而反渗透（Reverse Osmosis，简称RO）则恰恰相反，其原理是使用较高的压力将含有杂质的水推向半透膜，这种膜能够阻止大部分溶质的通过，只让水分子通过，即在压力的作用下，水分子向低浓度区运动，以达到净化水源的目的。一言以蔽之，就是反渗透利用压力反转这个自然发生的渗透过程。

超纯水的反渗透如何进行？在芯片厂制水车间，会使用高压泵增加 RO 盐侧的压力，当未处理的水在足以克服渗透压的压力下进入 RO 膜时，水分子穿过半透膜，盐和其他污染物不允许通过，此举将几乎所有（约 95% 至 99%）溶解的盐留在废水中。所需的压力大小取决于给水的盐浓度。进水越浓缩，克服渗透压所需的压力就越大。

脱盐水或去离子水称为渗透水，即RO水。未通过 RO 膜的浓缩离子的水称为废水。这些水会被排出或返回到给水供应中，通过反渗透系统进行回收，以节省水的使用。

RO膜如何清洗？所有反渗透膜都需要定期清洁，因为随着时间的推移，随着膜不断去除给水中的杂质，RO 膜会结垢。根据应用情况，需要每 3 至 12 个月清洁一次膜。如果不定期清洁，则标准清洁可能无法提供有效的结果。一般将RO膜浸泡在专用的清洗溶液中，这些溶液通常为碱性和酸性清洗剂。碱性清洗剂用于清除有机物，而酸性清洗剂用于清除无机盐和矿物质等。

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