【材制·视角】“震惊!净水器居然可以净水”
初原载于 爱学习的 青春材制
2021-5-28
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春雨绵绵,淫雨霏霏,潇潇暮雨,碧波荡漾,浩浩汤汤。水在我们的生命中始终占据着一角。饮用水更是我们的生命的必须,随着人们对生活品质的追求,对于更高品质的饮用水是人们新的需求之一,渐渐的越来越多的居民家中都会安装家用的净水设备。
那么这家家都在用的净水设备究竟有没有用,是如何运作的,请由我来为大家说道说道。
净水器粗略介绍·
当前市面上的净水器种类繁多、五花八门,但大致可以分为下面两种:
1.粗滤净水器,该种净水器采用粗滤的净水方法,一般只有一级过滤,滤出的水只能满足日常生活中清洗的需求,无法饮用。
2.直饮净水器,该种净水器采用多级过滤,滤出的水质较高,可以直接饮用。

看到这里可能大家有点疑问了:我怎么知道家里的水是不是需要净化?烧开一样能喝干嘛非得弄个净水器?事实上我们的自来水是粗消毒,仍存在漂浮物、重金属、细菌、病毒、余氯、泥沙、铁锈、微生物等,烧开之后固然可除去细菌病毒等,但是重金属铁锈仍然是存在于水中。

想要知道自家的自来水有没有问题,除了眼睛观察,经验判断之外,还可以用TDS笔检测,这个小仪器很便宜,网上就可以买到,对家中自来水质量好奇的同学可以自行尝试。
下面展开介绍一下TDS笔,,中文译名为溶解的固体总量,测量单位为毫克 / 升( mg/L ) , 表明 1 升水中溶有多少毫克固体溶解物。它包含无机盐和有机物的总量。通过检测溶解性总固体,你可以分析水质的总矿化度。

检测结果是以数字显示的,一般来说,数值越高,代表水中杂质越多。如果数值在20以下,则表明水质情况较好。
净水器工作原理·
目前市场上大部分净水器是采用阻筛过滤原理渐进式结构方式,既采用压力差来进行过滤的。
净水器里面有多根滤芯,滤芯好比筛沙子的筛网,不同的滤芯,孔径不同。自来水接入净水器,靠自来水的水压,当压力不足时,机器内部的增压泵对水加压,将水压过滤芯。

过程中,大于筛网的杂质将被滤芯截留,小于筛网的将透过。而由于水分子非常非常细小,所以会通过所有滤芯。经过上一级滤芯之后,大的杂质被截留了,而被过滤一次的水再进入下一级筛网,再被更细小的滤网过滤一次,这样一级一级过滤,最终水被过滤干净了。
通俗一点的说法是,利用各种过滤材料把水中有害的成分拦截下来,最后只让水分子通过,而有害的杂质部分被滤网材料吸附,吸附不了的和废水一起被排出去。
净水器能过滤水中杂质,靠的就是不同的滤芯。
由于全国各地的水质不同,在购买净水产品时,应该根据当地的水质购买相应的净水产品。在水质较硬,水中钙、镁离子较多的北方地区,如果使用的话可以选购软水机,饮用的话可以选购反渗透净水器;在水质相对较好的南方地区,可以选购超滤净水器。
各有千秋的“千里马”·
超滤净水器采用的是中空的纤维膜内压或者外压过滤技术,膜的过滤孔径精度达到纳米级别,因此过滤的效果要比前置过滤器和PP棉的过滤效果好的多,连更细小的细菌、病毒、炭黑等不溶于水的颗粒物质都能拦截过滤;但对溶解于水中的有机污染、化学污染和气味、色素等物质无去除能力,造成对自来水处理后口感较差。
反渗透净水器过滤精度达到0.0001微米,能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等;过滤更加彻底,经过反渗透和纳滤制出来的水,干净、安全,口感极佳;能够彻底的去除了水碱和水垢,对于北方和西部使用地下水的地区来说,净水效果非常明显,如果水质污染比较严重或者不清楚水质情况的建议使用此类净水器。
无论是那种品牌的净水设备,核心都是滤芯,滤膜,都是对膜的运用,膜技术的运用是材料学近些年的研究热点,感兴趣的同学可以深入了解。本文对净水原理进行了简析,同时对不同水质的不同需求进行了讲解,希望对大家生活有部分帮助,也鼓励各位学子善于发现生活,探索生活中的科学。

引用文献:术语在线
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撰 稿 人: 科技协会科创部 操瑞然 张浩泽 马浩然
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