掃描電鏡觀察凈水器濾芯的應用

水是生命之源，人不吃飯可以活 4-6 周，但是不喝水，卻最多只能活7天。人類對“水”的依賴與重視，是亙古不變的話題。但是隨著近現代工業的發展，水污染也越來越嚴重，從萊茵河污染事件到北美死湖事件，可謂觸目驚心。據世界衛生組織（WHO）調查表明，全世界約 80% 的疾病和 50% 的兒童死亡都與飲用水水質不良有關！我國各地的水質狀況也不容樂觀，東北、華中地區水質硬度較高，西北西南多苦咸水，華東華南部分地區存在酸雨。即便是飲用的自來水，也存在諸多隱患。

自來水中的污染物主要可以分為固體懸浮物，病原體、細菌、病毒，硝酸鹽、亞硝酸鹽，自來水消毒副產物，有機污染物，無機離子和重金屬離子等六大類。來源不盡相同，對人類的傷害卻是一致的！

凈水器應運而生，它可以有效濾除水中的鐵銹、砂石、膠體以及水中的余氯、異色、農藥等化學藥劑，也可以去除水中的細菌、病菌、毒素和重金屬等雜質，使得“水土不服”的現象成為歷史。凈水器可有效過濾各類污染物質，達到生飲標準，而且成本相對較低，其核心技術是濾芯裝置中的過濾膜。

濾芯的使用周期少則 3-6 個月，多則 2-3 年。過濾器是否真的有效果，又能夠過濾掉哪些物質？接下來，我們對在上海張江使用了六個月的小米凈水器 1 號 PP 棉濾芯進行分析觀察。

取濾芯中間層，并使用飛納電鏡 Phenom XL 對其進行觀察，如下圖所示，通過掃描電鏡（SEM）照片可以看到樣本上有明顯的白色雜質（黃色圓圈標出）。

接下來，我們先對 PP 棉進行能譜測試，結果如下圖所示，其中的主要成分為C、N、O。

然后對雜質進行能譜面掃分析，結果顯示白色固體雜質顆粒的成分主要有：Al 為 1.01%，Fe 為 0.92%，Ca 為 0.44%，S 為 0.33%，Si 為 0.29%，Na 為 0.28%，Cl 為 0.26%，Mg 為 0.21%，P 為 0.12%，K 為 0.03%。

能譜檢出的這些元素，顯然來自水中殘留的有機污染物、余氯、固體懸浮物、硝酸鹽亞硝酸鹽等，但是含量不高，而且在濾芯中沒有檢出重金屬離子，建立在該濾芯質量可靠的基礎上，說明該地區的水質還是很優良的！