一、需求背景
在化学实验中，对水的纯度有一定要求，自来水或天然水是不能直接用于化学实验的，这是因为这些水中常溶有钠、钙、镁的碳酸盐、硫酸盐、氯化物，以及某些气体和有机化合物等杂质，用于化学实验的水需要对这些自来水或天然气进行不同程度的去杂质纯化。纯化水常用的方法有蒸馏水、离子交换法、反渗透法、电渗析法等。纯化的水通常分为三个级别：一级水、二级水和三级水。实验室可根据具体的实验目的和要求选择不同级别的水。
二、水质检测
水的纯度可用水的电导率来间接表示，这是因为纯水是一种极弱的电解质，其导电性很弱，电阻很大，但如果水中含有可溶性杂质，其导电性就会增加，相应电阻会降低。因此根据水样电导率或电阻率的大小，可以初步判断水的纯度。电导率值越小，电阻率值越大，则水的纯度越高，水质越好。
三、存在问题
传统生产纯水的方式主要为蒸馏法和离子交换法。
1）蒸馏法：将水分蒸发至容器上空，接着再把蒸馏器上空的水蒸气冷凝并用干净容器收集起来，而残留于蒸馏器底部的不挥发性杂质，如大多数无机盐类等则弃去。
2）离子交换法：离子交换树脂是一种不溶于水、酸、碱和一般有机溶剂，化学稳定性好的高分子聚合物，包括阳离子交换树脂，阴离子交换树脂。
当水通过阳离子交换树脂时，水中的用离子杂质如Na+、Ca2+、Mg2+就会置换树脂上的H+，置换出来的H+进入水中，使水呈弱酸性。接着将这种弱酸性的水再通过阴离子交换树脂，这时水中的阴离子杂质如Cl-，SO42-，CO32-就会置换树脂上的OH-。置换出的OH-与前面阳离子交换树脂置换出的H+结合生成水。
但采用蒸馏法或离子交换法进行纯水的制备往往耗时耗力，标准纯水的电阻率为18.3MΩ·cm-1，而经一次蒸馏后得到的纯水仅为0.5 MΩ·cm-1，如表1所示。故仅通过蒸馏或离子交换的方式很难有效去除水中杂质得到高纯水，满足纯水实验要求。
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