高纯水

除了非电介质的微量细菌、微生物、微粒等杂质的水

高纯水（High purity water）是指25℃时电导率小于0.1 μs/cm和残余含盐量小于0.3 mg/L，并去除了非电介质的微量细菌、微生物、微粒等杂质的水。制备方法有蒸馏、膜分离、离子交换和灭菌。主要用于电子和微电子工业，也用于食品、造纸、医药、电子、核工业等行业。

定义

水的纯度通常是以水中所含杂质的相对含量来表示的。但当水的纯度达一定水平后，水中的杂质总量已很少了，个别杂质的浓度更低，有些已不易检出。在这种情况下，常用水的电导率（或电阻率）来表示水的纯度。因为纯水中H+和OH-离子的浓度都是10-7 mol/L，其电导率很低，几乎不导电。而当水中含有某些杂质（如可溶性盐）时，由于杂质离子能导电，使其电导率迅速上升。因此水的电导率是与其纯度密切相关的。

高纯水是化学纯度极高的水，是指将水中的导电介质几乎全部去除，又将水中不离解的胶体物质、气体和有机物均去除至很低程度的水，其中杂质的含量小于0.1 mg/L，电导率小于0.1 μS/cm， pH在6.8～7.0之间。人们制成的高纯水的纯度已经达到99.999999%，其中杂质含量低于0.01 mg/L。

制备

高纯水制备的典型工艺流程如下：

源水→过滤→活性炭过滤器（或有机大孔树脂吸附器）→反渗透器（或电渗析器）→阳离子交换柱→阴离子交换柱→ 混合离子交换柱→有机物吸附柱→紫外灯杀菌器→精密过滤器→高纯水。

高纯水的制备流程由预处理、脱盐和后处理三部分组成，根据用水的要求，选择合适的工艺组合。

（1）预处理。主要是除去悬浮物、有机物，常用的方法有砂滤、膜过滤、活性炭吸附等。

（2）脱盐。主要是除去各种盐类，常用的方法有电渗析、反渗透、离子交换等。

（3）后处理。主要是除去细菌、微颗粒，常用的方法有紫外杀菌、臭氧杀菌、超过滤、微孔过滤等。

水质标准

制定高纯水标准中各项指标的主要依据有三个方面：一是微电子工艺对水质的要求；二是制水工艺的发展水平；三是水中杂质监测技术的现状。

我国高纯水的国家标准将电子级水分为五个级别，相应标准为EW-I、EW-Ⅱ、EW-Ⅲ、EW-IV、EW-V，其中EW-I为最高级，它所要求的杂质控制指标如下：电阻率在90%时间内达到18 MQ·cm（25℃），其余时间最小值为17 MQ·cm（25℃），大于0.5 μm的微粒数少于100个/mL，细菌个数最大值1个/mL，总有机碳含量不大于50 μg/L，二氧化硅总含量不大于2 μg/L，氯、钾、铝、铁、钙的含量均不大于0.5 μg/L，而铜、锌含量不大于0.2 μg/L。

近年来，随着超大规模集成电路的发展，对水中总有机碳(TOC)及溶解氧（DO）也提出了更为严格的要求，如256 M或1 G位超大规模集成电路制造中，要求高纯水的溶解氧及总有机碳均小于2 μg/L或更低。

应用

高纯水主要应用在电子和微电子工业上，也用于食品、造纸、医药等行业。随着半导体器件由过去的单电路发展到集成电路，对水质的要求就越来越高。在半导体切片和研磨过程中，须用高纯水进行清洗，即使只有微粒尘埃杂质，也会影响产品质量。

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