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瓶裝水的秘密你知道嗎？

發布日期：2020-09-15    

瓶裝水的秘密你知道嗎？


炎炎夏日已經只剩下尾巴，想必小伙伴們在夏日出門免不了會口干舌燥。這時，相比于品種繁多的糖水飲料，一部分小伙伴會選擇健康無添加的瓶裝水來解渴。

但是，別小看這看似透明的瓶裝水，外表平淡無奇，其實里頭大有講究。平時我們常見的瓶裝水分為四種：純凈水、礦泉水、礦物質水和天然水。這四種水分別有什么區別呢，看小編為大家一一介紹一下。



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純凈水是最好理解的，指的是純潔、干凈，不含有雜質或細菌的水，包括有機污染物、無機鹽、任何添加劑和各類雜質。不過在濾除這些雜質的同時，也會把水中的溶解的礦物質與微量元素也濾除掉。所以之前有個流言：常年喝純凈水會導致營養流失等等。
因此，很多廠家推出了所謂的礦物質水。其實質上一般是以城市自來水為原水，經過純浄化加工，添加礦物質，殺菌處理后灌裝而成。但是礦物質水添加的礦物質，種類混亂，一般添加的最多的是硫酸鎂和氯化鉀。目前還沒有統一的質量類國家標準，主要由行業依照《食品添加劑使用衛生標準》(GB2760-2007) 的規定與限量添加。
而礦泉水是采自地下深處自然涌出的或者是經人工揭露的、未受污染的地下礦水，經過最小限度的消毒過濾處理后，既去除了原水中極少的雜質和有害物質，又保存了原水中的礦物質和微量元素。因為礦物質與微量元素的攝入對身體有一定益處，所以也成了大家最為耳熟能詳的瓶裝水。



最后剩下的是天然水，其實天然水是包含礦泉水的，同時也包含來自江河、冰川、湖泊、山泉等地表水源的飲用水。其處理過程是與礦泉水一樣，需要用有限的處理過程，去除雜質與有害物質，保留礦物質與微量元素。所以天然水的水源要求相當苛刻，也是超市里那些山泉水等的價格高的原因。


那么問題來了，判斷瓶裝水中的礦物質的含量多少的方法，除了看瓶子上的標簽之外，還有什么方法呢？如海光電有一種更加專業方法——拉曼光譜法來測定。

拉曼光譜反映的是分子的振動與轉動能級的信息。而水分子（H2O）是由1個氧原子和2個氫原子組成，是個O-H鍵之間的夾角為105°的非線性分子。其標準拉曼譜圖（純凈水）如下圖所示。水分子的振動模式表現為兩個特征峰，分別位于1626cm-1與3225cm-1附近。

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蒸餾水的拉曼譜圖


由于飲用水中所含的礦物質與微量元素會影響水分子的結構，比如：鈣、鈉、鉀、鎂等離子電荷大、體積小，會強化水分子的結構，從而減弱了分子的振動能量。在拉曼光譜上的表現為特征峰的強度會減弱。

所以我們用如海光電的XR3000光纖光譜儀搭建了一套拉曼系統，采集了蒸餾水、桶裝純凈水、實驗室過濾水和自來水四種樣品。分別測量了它們的譜圖信息，如下圖所示。

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四種水樣品的拉曼譜圖

由此圖可得出結論：這四種水中所含有的礦物質含量由少到多的順序依次為：蒸餾水<實驗室過濾水<桶裝純凈水<自來水。蒸餾水中的礦物質含量較少，而桶裝純凈水和實驗室過濾水中礦物質的含量相近，自來水中的礦物質含量則比較豐富。但實際上自來水中的氯離子等粒子也可能會影響拉曼譜圖，也側面說明了自來水中的雜質比較多。
可見拉曼光譜技術不僅可用于高大上的材料科學、生命科學等領域，在我們日常生活中也可以體現它的應用價值。不過在最后提醒一下小伙伴們，平時大家喝水的主要目的是為了補充水分，而其他的礦物質的吸收并不是主要目的，補充的量也十分有限，不用刻意去追求。

 

最后附上我們搭建的拉曼系統的照片。



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