實驗室純水作為實驗室使用為廣泛的溶劑，作為實驗員的我們每天都在使用，而且每個實驗室使用的純水類別和純水用量都大有區(qū)別。但是目前實驗室對于純水概念并不普及，實驗員對純水的制備及使用存在較大誤區(qū)。為了讓廣大用戶更加了解純水，合理使用和維護(hù)實驗室純水機。本期，廈門廣晟達(dá)帶您一起解讀實驗室純水制備及應(yīng)用。

一、實驗室純水分類

根據(jù)國標(biāo)GB/T 6682-2008分析實驗室用水規(guī)格分類如下：

（1）一級水：用于有嚴(yán)格要求的分析試驗，包括對顆粒有要求的試驗。如液相色譜分析用水。

（2）二級水：用于無機痕量分析等試驗，如原子吸收光譜分析用水。

（3）三級水：用于一般化學(xué)分析試驗。

實際實驗室應(yīng)用對應(yīng)純水分類為：

（1）一級水：超純水

（2）二級水：去離子水

（3）三級水：蒸餾水

（4）RO水：反滲透水

 以下為國標(biāo)GB/T 6682-2008分析實驗室用水規(guī)格

注：在純水機中，通常使用μS/cm作為電導(dǎo)率單位，使用MΩ·cm作為電阻率的單位，通常1ms/m=10μS/cm，1μS/cm=1/1MΩ·cm。

二、實驗室純水解讀

• 實驗室純水之  一級水

定義

       一級水就是我們實驗室所說的超純水，又稱UP水，是指電阻率達(dá)到18.25MΩ*cm（25℃）的水。這種水中除了水分子外，幾乎沒有什么雜質(zhì)，更沒有細(xì)菌、病毒、含氯二噁英等有機物，是幾乎去除氧和氫以外所有原子的水。

       國標(biāo)GB/T 6682-2008規(guī)定其電導(dǎo)率≤0.01mS/m（25℃）也就是≤0.1μS/cm。

制備方法

       一級水可用二級水經(jīng)過石英設(shè)備蒸餾或離子交換混合床處理后，在經(jīng)0.2μm微孔濾膜過濾來制取?，F(xiàn)市面純水機通常采用RO水或者二級水為進(jìn)水，離子交換混床純化柱過濾，再通過紫外燈消毒殺菌后經(jīng)0.2μm終端濾膜過濾制取。

應(yīng)用

—HPLC、UHPLC、HPLC-MS

—GC、GC-MS

—ICP、ICP-MS

—AAS、AFS

等微量痕量分析

• 實驗室純水之  二級水

定義

       二級水相當(dāng)于是我們實驗室所說的去離子水，又稱DI水、EDI水。是指除去了呈離子形式雜質(zhì)后的純水。標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC 147規(guī)定的“去離子”定義為：“去離子水*或不*的去除離子物質(zhì)”。國標(biāo)GB/T 6682-2008規(guī)定其電導(dǎo)率≤0.1mS/m（25℃）也就是≤1μS/cm。

       應(yīng)用離子交換樹脂去除水中的陰離子和陽離子，但水中仍然存在可溶性的有機物?？晌廴倦x子交換柱從而降低其功效，去離子水存放后也容易引起細(xì)菌的繁殖。

制備方法

       二級水可用多次蒸餾和離子交換方法制取?，F(xiàn)市面純水機存在兩種制取方式，即DI和EDI水制取方式。

       DI水可用反滲透水或蒸餾水經(jīng)過離子交換樹脂進(jìn)行離子交換去除水中陽離子和陰離子而制取。

       EDI是一種新興的技術(shù)，又稱連續(xù)點除鹽技術(shù)，它科學(xué)地將電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)融為一體，以反滲透水或蒸餾水為進(jìn)水通過陽、陰離子膜對陽、陰離子的選擇透過作用以及離子交換樹脂對水中離子的交換作用，在電場的作用下實現(xiàn)水中離子的定向遷移，從而達(dá)到水的深度凈化除鹽，并通過水電解產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子對裝填樹脂進(jìn)行連續(xù)再生，因此EDI制水過程不需要酸堿化學(xué)藥品再生不需要反復(fù)更換耗材即可連續(xù)制取高品質(zhì)純水，它具有技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單的優(yōu)點。

應(yīng)用

—一般試劑的配置

—清洗機、老化機、高壓高溫滅菌器等進(jìn)水

—微生物培養(yǎng)基配置

—緩沖液的配置

—制備化學(xué)和生化試劑

—超純水系統(tǒng)進(jìn)水等

• 實驗室純水之  三級水

定義

       三級水相當(dāng)于實驗室蒸餾水，蒸餾水又分為單次蒸餾水和多次蒸餾水。去除水中大部分的污染物，但對于可揮發(fā)性的雜質(zhì)無法去除，如二氧化碳、氨以及一些有機物。新鮮制取的蒸餾水是無菌的，但粗存后細(xì)菌易繁殖。

       國標(biāo)GB/T 6682-2008規(guī)定其電導(dǎo)率≤0.5mS/m（25℃）也就是≤5μS/cm，PH5.0~7.5。

制備方法

       蒸餾水可通過自來水直接加熱收集冷凝水制取?，F(xiàn)市面設(shè)備有各種規(guī)格的蒸餾水器，設(shè)備價格便宜，但是對于實驗室應(yīng)用，高溫危險，制水速度慢等因素使其使用率逐漸退出實驗室純水舞臺?，F(xiàn)主要應(yīng)用于企業(yè)小型實驗室。

應(yīng)用

—一般化學(xué)分析實驗

—緩沖液和常規(guī)試劑的配制

—高壓滅菌器、水浴鍋、消毒機等設(shè)備供水

—實驗室動物飼養(yǎng)及微生物培養(yǎng)

—常規(guī)實驗室玻璃器皿及其他實驗容器的清洗

• 實驗室純水之  RO水

定義

       RO水又稱反滲透、逆滲透水，一種以壓力差為推動力，從水中分離出雜質(zhì)的膜分離操作。對滲透膜一側(cè)的水施加壓力，當(dāng)壓力超過它的滲透壓時，純水會逆著自然滲透的方向做反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到反滲透水，水中雜質(zhì)則留在高壓側(cè)濃縮形成濃水而排廢。

       反滲透膜的孔徑僅為0.0001微米，一個細(xì)菌要縮小四千倍，傳染性病原也要縮小200倍以上才能通過，因此水中所有微細(xì)不純的雜質(zhì)、可溶性固體、細(xì)菌及病毒無法滲透高精密度的反滲透膜而分離，有害物質(zhì)由濃水排廢而制取反滲透水。

制備方式

       采用反滲透膜進(jìn)行制備。反滲透技術(shù)由于其制水效率高、純水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，得到實驗室和工業(yè)生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)市面實驗室純水機初級過濾產(chǎn)水全部都是反滲透水。工業(yè)生產(chǎn)用水也都用反滲透水為生產(chǎn)用水。

應(yīng)用

—實驗室器皿清洗

—超純水機進(jìn)水

—中試車間生產(chǎn)用水

—實驗室中央純水系統(tǒng)供水

三、純水相關(guān)答疑

1、為什么一級水和二級水沒有PH指標(biāo)？

      PH值反映的是氫離子的活度。一級水和二級水的ph值測量比較困難。普通PH計是利用原電池的原理工作的，原電池的兩個電極間的電動勢依據(jù)能斯特定律，既與電極的自身屬性有關(guān)，還與溶液里的總離子濃度有關(guān)。

      一級水和二級水的總離子濃度太低，所以普通的pH計測量用的電極電路中電阻過大，測量的電信號中背景干擾太多，從而導(dǎo)致測定值漂移，重復(fù)性差，準(zhǔn)確度無法保證。測量一級水和二級水的ph值需要特殊電極，GB/T 6682-2008為作特定要求。

2、RO水是否滿足三級水標(biāo)準(zhǔn)？

      反滲透（RO）技術(shù)是利用壓差為動力的膜分離過濾技術(shù)，是當(dāng)今成熟、節(jié)能、效率高的水純化方法。其原理是借助于只允許水分子透過的反滲透膜的選擇截留作用，將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分離，從而達(dá)到水純化的目的。但RO技術(shù)只能去除水中大部分的雜質(zhì)，并不能*去除。

       RO的產(chǎn)水電導(dǎo)率會與進(jìn)水電導(dǎo)率有很大關(guān)系。如果使用的反滲透膜截留率不高，或者進(jìn)水離子濃度太高，RO的產(chǎn)水也可能無法滿足三級水的標(biāo)準(zhǔn)。

       例如RO膜的截留率為95%的情況下，要達(dá)到產(chǎn)水5μs/cm（即三級水0.5ms/m），進(jìn)水的電導(dǎo)率必須為100μs/cm以下；而在截留率為99%情況下，進(jìn)水電導(dǎo)率要達(dá)到500μs/cm以下才行。只有在進(jìn)水條件足夠好的情況下，RO產(chǎn)水才能符合三級水標(biāo)準(zhǔn)。

3、如何判斷純水機需要更換耗材？

       純水機作為實驗室生產(chǎn)純水設(shè)備，根據(jù)產(chǎn)水量及進(jìn)水水質(zhì)不同，會使純水機產(chǎn)水過濾耗材飽和而導(dǎo)致水質(zhì)下降?，F(xiàn)市面純水機具備水質(zhì)不合格報警提示功能，對于產(chǎn)水水質(zhì)不合格提示用戶更換耗材。如果單位純水使用量少，水質(zhì)正常狀態(tài)下，水機根據(jù)耗材安裝和使用壽命設(shè)定定期更換提示。

       正常前處理初級預(yù)過濾1~3個月更換，水機進(jìn)水RO膜前過濾柱6~12個月更換，離子交換樹脂、超純化柱混床1年更換，紫外燈每2年更換。水機耗材可能因為長時間少用或者產(chǎn)水量少而經(jīng)常停機會造成微生物的滋生污染，建議所有耗材更換時間不超過2年，以避免水質(zhì)異常。