芯片制造中，對(duì)水質(zhì)的把控尤為嚴(yán)苛，如果水質(zhì)不行，芯片生產(chǎn)幾乎無法進(jìn)行。一般芯片廠使用的是超純水，而在超純水的制備中，反滲透在超純水生產(chǎn)中占據(jù)重要地位。本文將深入探討反滲透技術(shù)，揭示其在超純水生產(chǎn)中的核心作用。

什么是超純水？以往的文章已有介紹，可查看：
聊聊芯片制造用的超純水
什么是滲透與反滲透？
滲透（osmosis），指在自然狀態(tài)下，由于濃度差的存在，溶質(zhì)分子會(huì)通過半透膜自動(dòng)地從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到濃度均衡的過程。滲透作用在生產(chǎn)生活中十分普遍。例如，透析就是一個(gè)利用滲透原理的例子。對(duì)于腎病患者，由于其腎臟不能正常排除體內(nèi)的廢物，因此需要用透析機(jī)通過滲透的方式排除這些廢物。

而反滲透（Reverse Osmosis，簡稱RO）則恰恰相反，其原理是使用較高的壓力將含有雜質(zhì)的水推向半透膜，這種膜能夠阻止大部分溶質(zhì)的通過，只讓水分子通過，即在壓力的作用下，水分子向低濃度區(qū)運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到凈化水源的目的。一言以蔽之，就是反滲透利用壓力反轉(zhuǎn)這個(gè)自然發(fā)生的滲透過程。

超純水的反滲透如何進(jìn)行？
在芯片廠制水車間，會(huì)使用高壓泵增加 RO 鹽側(cè)的壓力，當(dāng)未處理的水在足以克服滲透壓的壓力下進(jìn)入 RO 膜時(shí)，水分子穿過半透膜，鹽和其他污染物不允許通過，此舉將幾乎所有（約 95% 至 99%）溶解的鹽留在廢水中。所需的壓力大小取決于給水的鹽濃度。進(jìn)水越濃縮，克服滲透壓所需的壓力就越大。

脫鹽水或去離子水稱為滲透水，即RO水。未通過 RO 膜的濃縮離子的水稱為廢水。這些水會(huì)被排出或返回到給水供應(yīng)中，通過反滲透系統(tǒng)進(jìn)行回收，以節(jié)省水的使用。

反滲透可以去除水中的哪些離子？

反滲透能夠去除給水中高達(dá) 99% 以上的溶解鹽、顆粒、膠體、有機(jī)物、細(xì)菌等。RO 膜根據(jù)污染物的尺寸和電荷來去除污染物。正常運(yùn)行的 RO 系統(tǒng)可以阻止任何相對(duì)分子量大于 200 的污染物（水分子為18）。同樣，離子電荷越大，它就越有可能無法通過 RO 膜。例如，鈉離子最外層僅具有一個(gè)電荷，并不會(huì)像最外層具有兩個(gè)電荷的鈣離子一樣被 RO 膜阻擋，可以自由穿過半透膜。

RO膜如何清洗？
所有反滲透膜都需要定期清潔，因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，隨著膜不斷去除給水中的雜質(zhì)，RO 膜會(huì)結(jié)垢。根據(jù)應(yīng)用情況，需要每 3 至 12 個(gè)月清潔一次膜。如果不定期清潔，則標(biāo)準(zhǔn)清潔可能無法提供有效的結(jié)果。一般將RO膜浸泡在專用的清洗溶液中，這些溶液通常為堿性和酸性清洗劑。堿性清洗劑用于清除有機(jī)物，而酸性清洗劑用于清除無機(jī)鹽和礦物質(zhì)等。

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