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你造吗?不同实验对“水”的要求也是不同的!

分析化学

  • 高精尖的分析仪器对实验用水中的多种污染物十分敏感,比如重金属和可溶性有机物,尤其是在食品中药物残留和有害元素的检测方面,以及减低实验空白方面都直接与水的纯净度有密切关系。目前检测实验室多数存在用水概念不强、制备的纯度低、贮存期间细菌污染严重等情况,多了解实验室用水的纯度要求,贮存注意事项等,有利于确保实验数据的科学性和公证性。
    水是实验室内常常被忽视但至关重要的试剂。实验室用水有哪些种类?能达到什么级别?不同实验对水的要求有那些?咱们一一来探讨!

    实验用水所要求的纯度




    随着试验用分析系统灵敏度的提高,对水的纯度也有了更高的要求。实验的再现性除了要有良好的技巧,还受到所用化学试剂纯度和分析仪器精密度的影响。实验中用来配制溶液的化学试剂,及所使用的水纯度也非常重要,因此,为了数据的再现性,使用稳定水质的纯水很有必要。



    实验室常见的水的种类




    1、蒸馏水(Distilled Water ):
    实验室最常用的一种纯水,虽设备便宜,但极其耗能和费水且速度慢,应用会逐渐减少。蒸馏水能去除自来水内大部分的污染物,但挥发性的杂质无法去除,如二氧化 碳、氨、二氧化硅以及一些有机物。新鲜的蒸馏水是无菌的,但储存后细菌易繁殖;此外,储存的容器也很讲究,若是非惰性的物质,离子和容器的塑形物质会析出造成二次污染。
    2、去离子水(Deionized Water ):
    应用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子,但水中仍然存在可溶性的有机物,可以污染离子交换柱从而降低其功效,去离子水存放后也容易引起细菌的繁殖。
    3、反渗水(Reverse osmosis Water):
    其生成的原理是水分子在压力的作用下,通过反渗透膜成为纯水,水中的杂质被反渗透膜截留排出。反渗水克服了蒸馏水和去离子水的许多缺点,利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体,细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质,但不同厂家生产的反渗透膜对反渗水的质量影响很大。
    4、超纯水(Ultra-pure grade water):
    其标准是水电阻率为18.2MΩ-cm。但超纯水在TOC、细菌、内毒素等指标方面并不相同,要根据实验的要求来确定,如细胞培养则对细菌和内毒素有要求,而HPLC则要求TOC低。

    例:乳制品食品安全国家标准所用仪器及用水要求


    我们从新颁布实施的乳制品食品安全国家标准可以看出:随着精密分析仪器的运用和检验检测技术的提高,实验用水已成为影响检验检测灵敏度、准确度和可靠性的重要因素。因此,为避免实验用水参差不齐对检验带来的不良后果,新食品安全国家标准舍弃了“蒸馏水”、“去离子水”和“去离子蒸馏水”等经常出现在旧国标中模糊的实验用水要求,果断启用对水质有具体指标和参数要求的新规定,主要是引用《GB/T6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法》(图3、表1)对各级水的规定。

    评价水质的常用指标:


    1、电阻率(electrical resistivity):
    衡量实验室用水导电性能的指标,单位为MΩ-cm,随着水内无机离子的减少电阻加大则数值逐渐变大,实验室超纯水的标准:电阻率为18.2MΩ-cm。
    2、总有机碳(Total Organic Carbon ,TOC):
    水中碳的的浓度,反映水中氧化的有机化合物的含量,单位为ppm 或 ppb。 )
    3、内毒素(Endotoxin):
    革兰氏阴性细菌的脂多糖细胞壁碎片,又称之为“热原”,单位cuf/ml。



    按照GB6682-2008的标准,纯水水质分为哪几类?

    根据国家标准GB/T 6682—2008规定实验室用水分为三个等级:一级水、二级水和三级水。 一级水用于严格要求的试验,包括对悬浮颗粒有要求的实验。如高压液相色谱分析用水。一级水可用二级水经过石英设备蒸馏或超纯水制备装置制取后,再经0.2μm微孔滤膜过滤。 二级水用于无机痕量分析、病毒免疫等试验,如原子吸收光谱分析。

    二级水可用多次蒸馏或超纯水制备装置制取。

    三级水用于一般化学分析和生化检验试验,可用蒸馏或离子交换等方法制取。

    具体技术指标如下:


    不同级别纯水的应用领域各有哪些?


    中国药典医药用水标准


    目前纯水主要应用在两大领域:一、生命科学领域、分析和常规应用领域。


    对水的纯度要求高的几个主要应用




    图为不同HPLC用水在UV 210 nm下获得的空白色谱图。
    以色谱方法实验用水为例,乳制品食品安全国家标准中涉及HPLC或GC的方法都要求使用GB/T6682规定的一级水,由于离子水、蒸馏水及瓶装水(如哇哈哈、乐百氏等)不符合GB/T6682规定一级水的指标要求,根据国标这类水不能用于乳制品相关检验项目的实验!

    为何国标会有如此高的要求?



    通过对去离子水、重蒸馏水和超纯水进行实验比较,可找到合理解释。如上图所示,去离子水和重蒸水的使用会出现不同程度的杂峰,影响目标物的定性定量检测,而超纯水可获得非常理想的色谱基线。此外,去离子水和蒸馏水还具有水质参数不一致,批间差异大,没有指标溯源性等缺点,无法估计其产生的影响,对检验结果构成潜在的严重威胁。除了对结果的影响,去离子水和蒸馏水中残留的大量污染物尤其是颗粒和有机物还会对色谱柱和色谱仪器造成损害,缩短色谱柱和仪器的使用寿命。

    超纯水机四级纯化过程



    初级纯化:将自来水中的各类杂质进行初级处理,将悬浮物、大的颗粒物、泥砂和氧化性物质去除,保护和优化二级纯化;
    二级纯化:利用反渗透膜对水中的离子物质和大分子物质,病毒、微生物、细菌等有机物进行截留性去除;除盐率为99%;
    三级纯化:采用特有的纯化柱和超纯化柱,对经过膜去除后残余的微少离子物进行纯化和超纯化,使水中的离子水平降低到痕量水平;
    四级纯化:采用UV、超滤和微滤技术对三级纯化后的纯水进行有机物的去除,确保水中的微生物、有机物、TOC和热源、内毒素满足。
    实验中的用水,由于实验目的不同对水质各有一定的要求,如仪器的洗涤、溶液的配制,以及大量的化学反应和分析及生物组织培养,对水质的要求都有所不同。所以在明确所需要使用的分析仪器之后,需要对仪器所用的分析用水进行各项参数的确认,未达到标准的实验用水会对后续的分析结果有直接的影响。另:实验用水细菌污染的现象在国内实验室已十分普遍,多了解实验室用水的纯度要求,贮存注意事项,有利于确保实验数据的可参照性。
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  • 穿越时空

    第1楼2015/12/11

    去离子水还可以造洗发液.

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  • wfuse001

    第2楼2015/12/11

    应助达人

    必须用进口的高级实验室级纯水机才能达到要求

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  • xfj5201314

    第3楼2015/12/12

    用超纯水就OK了吧?

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  • titi

    第4楼2015/12/14

    怎么造呢?穿越分享下?

    穿越时空(fscmj) 发表:去离子水还可以造洗发液.

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  • titi

    第5楼2015/12/14

    恩,一般用超纯水可以满足大部分需求

    xfj5201314(xfj5201314) 发表:用超纯水就OK了吧?

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