氫氣發(fā)生器是實(shí)驗(yàn)室中提供高純氫氣的關(guān)鍵設(shè)備，廣泛應(yīng)用于氣相色譜（GC）等精密儀器。其通過電解去離子水產(chǎn)生氫氣，整個(gè)過程的安全性、氫氣純度和設(shè)備壽命高度依賴于一個(gè)看似簡單卻至關(guān)重要的環(huán)節(jié)——加注用水。不規(guī)范的水質(zhì)選擇和操作不僅會(huì)損壞儀器，更可能引發(fā)嚴(yán)重安全隱患。
一、核心要求：必須使用高純度去離子水
氫氣發(fā)生器對(duì)用水的要求極為苛刻，必須使用電阻率≥15MΩ·cm（18.2MΩ·cm為佳）的高純度去離子水（DI水）或超純水。這一要求源于其核心工作原理——電解。
1.保障氫氣純度：
自來水或普通純凈水中含有大量陰陽離子。若使用此類水源，這些雜質(zhì)離子會(huì)在電解過程中參與反應(yīng)，不僅會(huì)在電解池內(nèi)產(chǎn)生沉積物，更會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的氫氣中摻雜氧氣、氯氣等雜質(zhì)氣體。這些雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重破壞氣相色譜檢測(cè)結(jié)果，更可能生成具有爆炸風(fēng)險(xiǎn)的氫氧混合氣。
2.防止結(jié)垢與堵塞：
水中的鈣、鎂離子在電解過程中會(huì)形成不溶性的碳酸鹽和氫氧化物沉淀，牢固附著在電解池的電極膜表面。這會(huì)顯著降低電解效率，增加能耗，導(dǎo)致產(chǎn)氣壓力不穩(wěn)，最終堵塞電解池流道，造成設(shè)備損壞。
3.保護(hù)核心組件，延長壽命：
發(fā)生器的核心是電解池。雜質(zhì)離子會(huì)毒化質(zhì)子交換膜，使其離子傳導(dǎo)性能急劇下降，并腐蝕鉑電極催化劑，大幅縮短這個(gè)昂貴部件的使用壽命。使用超純水是保護(hù)核心組件經(jīng)濟(jì)有效的方式。
二、加水操作步驟與規(guī)范
規(guī)范的加水操作是確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的前提：
1.準(zhǔn)備工作：
①水源確認(rèn)：確保所使用的去離子水或超純水新鮮且電阻率合格。
②容器清潔：使用專用的潔凈燒杯或洗瓶盛水，避免任何污染。
③設(shè)備狀態(tài)：加水前確保發(fā)生器處于關(guān)機(jī)斷電狀態(tài)，防止任何誤操作。
2.加水流程：
①打開水箱：旋開外部水箱的蓋子（對(duì)于外置水箱式發(fā)生器）。
②緩慢注入：將超純水沿水箱內(nèi)壁緩慢加入，避免劇烈沖刷產(chǎn)生氣泡。液面應(yīng)達(dá)到上限（Max）刻度線，絕不可超過。
③檢查液位：對(duì)于內(nèi)置集成式水箱，可通過觀察窗確認(rèn)液位處于合理區(qū)間。
3.后續(xù)操作：
①密封蓋緊：確保水箱蓋密封圈完好并旋緊，防止空氣中的二氧化碳溶入水中形成導(dǎo)電離子。
②靜置與啟動(dòng)：加水后可稍作靜置，然后開機(jī)。設(shè)備初次啟動(dòng)或長期停機(jī)后重啟，通常需要一定的自檢和潤洗時(shí)間，此時(shí)排出的最初一段時(shí)間的氣體應(yīng)放空，不宜直接接入儀器。
三、日常維護(hù)與注意事項(xiàng)
1.定期更換：即使發(fā)生器未長時(shí)間使用，水箱中的超純水也建議每周更換一次，以防儲(chǔ)存過程中水質(zhì)下降。
2.嚴(yán)禁替代：絕對(duì)禁止使用自來水、礦泉水、蒸餾水或?qū)嶒?yàn)室三級(jí)水作為替代。它們的純度遠(yuǎn)未達(dá)到要求。
3.液位監(jiān)控：大部分現(xiàn)代發(fā)生器具備低液位報(bào)警功能。一旦報(bào)警，應(yīng)立即補(bǔ)加超純水。嚴(yán)禁在低液位或無水狀態(tài)下運(yùn)行設(shè)備，這會(huì)瞬間導(dǎo)致電解池干燒、損壞膜電極，造成不可逆的損失。
4.系統(tǒng)維護(hù)：對(duì)于可更換的脫水筒、干燥管等部件，需嚴(yán)格按照廠家推薦的周期進(jìn)行更換，以確保最終輸出氫氣的純度和干燥度。
四、總結(jié)
為氫氣發(fā)生器加水絕非簡單的“補(bǔ)水”，而是一項(xiàng)嚴(yán)格的技術(shù)操作。“必須使用高純度去離子水”是鐵律。遵守這一規(guī)范，是保障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、保護(hù)昂貴儀器設(shè)備、以及最重要的——確保實(shí)驗(yàn)室人員安全的根本前提。正確的加水操作和日常維護(hù)，能極大延長氫氣發(fā)生器的使用壽命，確保其持續(xù)、穩(wěn)定、安全地提供高純氫氣。
