Qu’est-ce qu’un équipement de production d’eau ultrapure ?
Les équipements de production d’eau ultrapure sont des équipements permettant de produire de l’eau ultrapure. L’eau naturelle et l’eau du robinet contiennent divers sels et substances organiques. Dans la recherche et le développement, ces impuretés sont susceptibles d’affecter les résultats des expériences. Dans la fabrication, les impuretés présentes dans l’eau peuvent affecter la qualité du produit. Dans ces domaines, on utilise donc de l’eau ultrapure dont les impuretés ont été éliminées.
Parmi les eaux pures, l’eau ultrapure est la plus purifiée. La pureté de l’eau est mesurée sur la base de la résistivité électrique. L’eau pure théorique a une résistivité de 18,24 MΩ-cm. Dans le langage courant, l’eau ultrapure est une eau qui a atteint 18 MΩ-cm.
Utilisations des équipements de production d’eau ultrapure
L’eau ultrapure est utilisée dans le domaine de la recherche et du développement et dans la fabrication de semi-conducteurs. Dans le domaine de la recherche et du développement, elle est souvent utilisée dans les expériences de biotechnologie et les essais cliniques de produits pharmaceutiques. Dans l’industrie des semi-conducteurs, elle est utilisée pour nettoyer les composants des semi-conducteurs et les équipements de précision.
Cependant, l’eau ultrapure ne peut pas être stockée dans des récipients en verre ou des réservoirs en polyéthylène. En effet, sa capacité de dissolution est beaucoup plus élevée que celle de l’eau du robinet et elle dissout les récipients en quantités infimes. L’eau ultra-pure est donc produite par des équipements de production d’eau ultra-pure et n’est utilisée qu’en cas de besoin et dans les quantités requises.
Principe de l’équipement de production d’eau ultrapure
Les équipements de production d’eau ultrapure purifient l’eau du robinet pour produire de l’eau ultrapure. Cette section explique le principe en prenant l’exemple de l’équipement de production d’eau pure par osmose inverse + échange d’ions. Cet appareil produit de l’eau ultrapure en trois étapes : filtration, osmose inverse et échange d’ions.
1. Filtration
Un filtre à charbon actif en poudre filtre les impuretés telles que le chlore résiduel et les gros débris présents dans l’eau du robinet.
2. Osmose inverse
L’eau du robinet filtrée est purifiée par osmose inverse. Normalement, lorsque des solutions aqueuses de concentrations différentes sont séparées par une membrane semi-perméable, les molécules d’eau se déplacent de la solution la moins concentrée vers la solution la plus concentrée. C’est ce qu’on appelle l’osmose.
Au fur et à mesure que les molécules d’eau se déplacent, une force appelée pression osmotique est générée, qui finit par s’équilibrer avec la force gravitationnelle sur le volume d’eau déplacé. En revanche, lorsqu’une pression supérieure à la pression osmotique est appliquée, les molécules d’eau peuvent être déplacées d’une solution aqueuse plus concentrée vers une solution aqueuse moins concentrée. Ce phénomène est appelé osmose inverse.
Dans les équipements de production d’eau ultrapure, une pression élevée est appliquée à l’eau du robinet pour produire de l’eau pure en transférant des molécules d’eau qui ne contiennent pas d’impuretés. Une membrane osmotique capable de purifier les molécules d’eau par ce phénomène d’osmose inverse est appelée membrane d’osmose inverse. L’eau purifiée ici est déjà suffisamment pure pour être appelée eau pure.
3. Échange d’ions
Les ions inorganiques susmentionnés, contenus à l’état de traces dans l’eau pure, sont éliminés par échange d’ions. L’échange d’ions est une méthode permettant d’améliorer la pureté au moyen de résines échangeuses d’ions. L’eau pure produite par osmose inverse contient des traces d’ions calcium et chlore. En filtrant cette eau pure à travers une résine échangeuse d’ions, les ions d’impureté sont absorbés par la résine et deviennent de l’eau ultrapure.
Il s’agit là du principe de base de l’équipement de production d’eau ultrapure. Il existe également des équipements de production d’eau ultrapure dotés d’un système de stérilisation aux ultraviolets après l’échange d’ions. Il existe également différents types de produits qui réutilisent les membranes d’échange d’ions ou distillent l’eau du robinet.
Autres informations sur les équipements de production d’eau ultrapure
1. Utilisations industrielles des équipements de production d’eau ultrapure
Les utilisations industrielles des équipements de production d’eau ultrapure comprennent, comme mentionné ci-dessus, l’utilisation dans le processus de nettoyage des dispositifs semi-conducteurs. Si l’eau de nettoyage contient des impuretés microscopiques, il existe un risque de court-circuit. L’équipement de production d’eau ultrapure est donc un élément essentiel de la technologie de fabrication des semi-conducteurs.
L’eau est également utilisée pour les générateurs de vapeur dans les turbines à vapeur et pour l’humidification de l’eau dans les usines.
2. Précautions à prendre lors de l’utilisation d’un équipement de production d’eau ultrapure
Le matériel de production d’eau ultrapure est un appareil délicat et plusieurs précautions doivent être prises pour obtenir une eau ultrapure de grande pureté. En règle générale, l’eau doit être collectée au coup par coup et le flux initial doit être drainé. Cela est dû au risque de contamination de la zone d’échantillonnage de l’eau par l’air libre. Pour éviter la contamination par l’environnement, il est également nécessaire de maintenir l’entrée de l’échantillonneur propre et d’éviter la formation de mousse lors de l’échantillonnage.
L’eau ultrapure est également connue sous le nom d’eau affamée. Ce nom provient de sa propriété à absorber les substances. En raison de cette propriété, sa résistivité électrique diminue avec le temps. L’eau ultrapure doit donc être utilisée le plus rapidement possible après sa collecte.