知识小课堂|实验用水怎么选？

江苏盛奥华环保科技有限公司

2024/10/15 08:46

水是人体细胞的主要成分之一,占体重的60%～70%，人体各种生命活动离不开水，随着科技的发展进步越来越多的领域开始要求使用超纯水，尤其是在各种科学实验和精密仪器中。

一. 什么是超纯水？

超纯水（Ultrapure water）又称UP水，是指电阻率达到18 MΩ*cm（25℃）的水。这种水中除了水分子外，几乎没有什么杂质，更没有细菌、病毒、含氯二噁英等有机物，当然也没有人体所需的矿物质微量元素，也就是几乎去除氧和氢以外所有原子的水。

那么普通的水中又存在哪些杂质呢？

1. 微生物：细菌类、藻类

2. 微粒子：铁锈、胶体、悬浮物、固体颗粒

3. 可溶性无机物：无机盐类、溶解气体、重金属、硬度成分(钙、镁等)

4. 可溶性有机物：木质素、单宁、腐植酸、内毒素、RNA分解酶、农药、三氯甲烷、环境荷尔蒙物质、界面活性剂、有机溶剂

二. 评价水质的指标有哪些？

1、电阻率（electrical resistivity），超纯水电阻率的单位为MΩ/cm（25℃），是衡量实验室用水导电性能的指标。超纯水的电阻率随着水内无机离子的减少而电阻加大，电阻率与电导率成倒数关系。实验室超纯水的标准：水的电阻率为18.25MΩ.cm（25℃）。

2、TOC总有机碳（Total Organic Carbon），TOC是超纯水中碳的的浓度，单位为ppm或ppb，能够反映水中氧化的有机化合物的含量，对一些有机物实验影响较大。

3、内毒素（Endotoxin），内毒素又称之为“热原”，主要是革兰氏阴性细菌的脂多糖细胞壁碎片，其单位cfu/eu，去除内毒素的超纯水主要应用在生命科学方面。

三. 纯水分为几个等级？

1. 纯水：纯化水平最低，通常电导率在1-50μs/cm之间。它可经由单一弱碱性阴离子交换树脂、反渗透或单次蒸馏制成。典型的应用包括玻璃器皿的清洗、高压灭菌器、恒温恒湿实验箱和清洗机用水。

2. 去离子水：电导率通常在1.0-0.1μs/cm之间。通过采用含强阴离子交换树脂的混床离子交换制成，但它有相对较高的有机物和细菌污染水平，能满足多种需求，如清洗、制备分析标准样、制备试剂和稀释样品等。

3. 实验室Ⅱ级纯水：电导率<1.0μs/cm，总有机碳(TOC)含量小于50ppb以及细菌含量低于1CFU/ml。其水质可适用于多种需求，从试剂制备和溶液稀释，到为细胞培养配备营养液和微生物研究。这种纯水可双蒸而成，或整合RO和离子交换/EDI多种技术制成，也可以再结合吸附介质和UV灯。

4. 超纯水：这种级别的纯水在电阻率、有机物含量、颗粒和细菌含量方面接近理论上的纯度极限，通过离子交换、RO膜或蒸馏手段预纯化，再经过核子级离子交换精纯化得到超纯水。通常超纯水的电阻率可达18.2MΩ-cm，TOC<10ppb，滤除0.1μm甚至更小的颗粒，细菌含量低于1CFU/ml。超纯水适合多种精密分析实验的需求，如高效液相色谱(HPLC)，离子色谱(IC)和离子捕获-质谱(ICP-MS)。少热源超纯水适用于像真核细胞培养等生物应用，超滤技术通常用于去除大分子生物活性物质，如热源(结果为<0.005IU/ml)以及无法检测到的核酸酶和蛋白酶。

四. 纯水应用在哪些领域？

1. 生命科学应用

主要有：细菌细胞培养，临床生物化学，电泳，电生理学，酶联免疫吸附分析，内毒素分析，组织学，水栽培，细胞免疫化学，哺乳动物细胞培养，介质制备，微生物分析，分子生物学，单克隆抗体研究，植物组织培养，放射性免疫分析等等。

2. 分析和常规应用

主要有：蒸馏水器供水，蒸汽发生器，玻璃器皿清洗，样本稀释和试剂制备，超纯水系统供水，固相萃取，普通化学，电化学，分光光度计，TOC分析，水质分析，离子色谱，火焰法原子吸收(Flame-AAS)，石墨炉原子吸收(GF-AAS)，高效液相色谱(HPLC)，液质联用(HPLC-MS)，电耦合等离子光谱仪(ICP-AES)，等离子质谱(ICP-MS)，痕量金属检测，气质联用(GC-MS)等等。

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