你造吗？不同实验对“水”的要求也是不同的！

Eda

2015/12/25

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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！
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

检验项目	依据标准	方法1	仪器1	用水要求1	方法2	仪器2	用水要求2
三聚氰胺	GB22388	液相色谱法	HPLC	一级水	液质联用法	LC-MS	一级水
维生素A、D、E	GB5413.9	液相色谱法	HPLC	一级水	无
钠、钾、铜、铁	GB5413.21	火焰原子吸收法	AAS	二级水	发射光谱法	ICP-AES	一级水
硝酸盐、亚硝酸盐	GB5009.33	离子色谱法	IC	超纯水	分光光度法	UV	二级水
黄曲霉毒素M1	GB5413.37	液质联用	LC-MS	一级水	液相色谱法	HPLC	一级水
亚油酸等脂肪酸	GB5413.27	乙酰甲醇甲酯化	GC	一级水	皂化甲酯化	GC	一级水

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》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：

指标	一级	二级	三级
pH值范围（25℃）	--	--	5.0-7.5
电导率（25℃），mS/m. ≤	0.01	0.10	0.50
可氧化物质（以0计），mg/L ＜	--	0.08	0.4
吸光度（254nm,1cm光程） ≤	0.001	0.01	--
蒸发残渣（105°±2℃），mg/L ≤	--	1.0	2.0
可溶性硅（以SiO₂计）mg/L ＜	0.01	0.02	--

不同级别纯水的应用领域各有哪些？

应用领域	纯水级别	相关参数
高效液相色谱（HPLC）气相色谱（GC）原子吸收（AA）电感耦合等离子体光谱（ICP）电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分子生物学实验和细胞培养等	I级水	电阻率(MΩ.cm)：>18.0 TOC含量（ppb）：<10 热原(Eu/ml)：<0.03 颗粒（units/ml）：<1 硅化物 (ppb)：<10 细菌（clu/ml）：<1 pH：NA
制备常用试剂溶液制备缓冲液	II级水	电阻率(MΩ.cm)：>1.0 TOC含量（ppb）：<50 热原(Eu/ml)：<0.25 颗粒（units/ml）：NA 硅化物 (ppb)：<100 细菌（clu/ml）：<100 pH：NA
冲洗玻璃器皿水浴用水	III级水	电阻率(MΩ.cm)：>0.05 TOC含量（ppb）：<200 热原(Eu/ml)：NA 颗粒（units/ml）：NA 硅化物 (ppb)：<1000 细菌（clu/ml）：<1000 pH：5.0-7.5

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！

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。
来源：实验与分析

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