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实验室纯水的水质标准,制备方式以及应用范围

更新时间:2024-04-25点击次数:225

生物实验室用水通常需要符合一定的纯度要求,以确保实验结果的准确性。一般来说,生物实验室所需的水质标准可以分为不同级别,例如:

1.    纯化水(Purified Water):用于一般实验室操作,需要去除大部分固体杂质、微生物和有机物质,通常通过反渗透(RO)和离子交换来实现。

2.    去离子水(EDI Water):是一种利用电场作用进行离子交换和离子迁移的技术,结合了电渗析和离子交换的原理,用于制备高纯度的水。

3.    超纯水(Ultrapure Water):用于实验室应用,例如基因测序、纯化蛋白质等,要求水质更高,通常经过反渗透、电去离子、深层过滤等多重步骤制备。

纯化水,去离子水和超纯水设备在水质标准、制备工艺和应用范围上有一些不同之处:

  1. 水质标准:

A: 纯化水

    • 设备主要针对一般实验室操作,去除大部分固体杂质、微生物和有机物质,一般符合ASTM Type II或CAP Type II水质标准。


B: 去离子水

    • 1.总溶解固体(TDS):EDI出水的TDS应当控制在非常低的水平。一般来说,EDI出水的TDS应当

    • 小于10mg/L。低TDS水可以用于许多应用,例如制药、电子行业和纯化饮用水。

    • 2.电导率:EDI出水的电导率也应当非常低。电导率是水中离子浓度的度量,通常以微西门子/厘米(μS/cm)为单位。EDI出水的电导率通常应当小于0.1μS/cm。

    • 3.pH值:EDI出水的pH值应当接近中性。中性水的pH值为7,EDI出水的pH值应当在6.5至7.5之间。这是为了确保水的化学性质稳定,并且不会对使用环境产生不良影响。

    • 4.溶解氧(DO):EDI出水应当含有足够的溶解氧。溶解氧是水中溶解的氧气的浓度,对于许多应用而言是必需的。EDI出水的溶解氧浓度应当大于2mg/L。

    • 5.有机物含量:EDI出水应当具有较低的有机物含量。有机物可能对水的质量和安全性产生不利影响,并可能导致水的异味和味道。一般来说,EDI出水的有机物含量应当小于0.5mg/L。

    • 6.高纯水金属离子含量:EDI出水应当具有非常低的金属离子含量。金属离子可能对水的纯度和应用产生有害影响。EDI出水中常见金属离子如钠、钾、钙、镁等的浓度应当小于0.1mg/L。

    • 7.病原体和细菌:EDI出水应当不含任何病原体和细菌。水中的微生物可能对健康产生非常严重的威胁,因此EDI技术必须能有效去除水中的病原体和细菌。

    • 8.悬浮物:EDI出水应当不含悬浮物。悬浮物可能导致水的不透明度,并可能对应用产生不良影响。EDI技术通过膜过滤和离子交换去除水中的悬浮物。


C: 超纯水

用于实验室应用,要求水质更高,去除离子、微粒和有机物等更严格,通常符合ASTM Type I或CAP Type I水质标准。

1.纯净度要求:

超纯水的纯净度是评估其质量的关键指标。其标准要求水中不能含有任何可溶性固体、悬浮物、细菌、病毒等杂质。此外,无机盐和有机物的含量也需要严格限制在极低的水平上。

2.电导率要求:

超纯水标准还对电导率有严格要求。电导率是衡量水中有无离子存在的指标,通常以微西门子/厘米(μS/cm)为单位。超纯水的电导率应低于0.1μS/cm,以保证其离子浓度极低,纯度要求高。

3.有机污染物的要求:

有机污染物是指水中的有机化合物,包括溶解有机物和悬浮态有机物。超纯水标准要求,其有机污染物的含量应低于0.1ppb(亿分之一)。这意味着超纯水中几乎不含有任何有机物。

4.微生物要求:

超纯水应不含任何微生物,包括细菌、病毒等。标准要求水中不得检测到微生物的存在,以确保其应用于工业生产过程中的安全性和可靠性。超纯水标准的严格要求,保证了其在工业领域的重要地位。

  1. 制备工艺:

    • 纯化水设备常见的制备工艺包括反渗透(RO)、离子交换等,能够去除大部分杂质和微生物。

    • 去离子水设备常见的工艺包括 离子交换法,反渗透法(RO),电去离子,蒸馏法以达到较高的水质要求。

    • 超纯水设备则通常采用多重工艺,如反渗透、电去离子、深层过滤等,以达到更高的水质要求。

  2. 应用范围:

    • 纯化水主要用于一般实验操作、试剂配制等需要一定水质的场合。

    • 去离子水应用范围很广泛。化工行业生产用水一般将去离子水用于制作溶剂、如药剂、化肥、香水、其余化妆品等等;制药行业在生产口服药剂、注射用水上也使用去离子水;电子工业相关、如液晶显示器、线路板、计算机相关硬件、集成电路芯片、半导体等等相关生产使用去离子水;表面处理行业,如电镀、汽车表面处理、电器涂装、建材处理使用去离子水;电池生产和饮料行业均使用去离子水。

    • 超纯水则适用于基因测序、蛋白质纯化、液相色谱质谱分析等对水质要求更高的实验。


    总的来说,纯化水,去离子水和超纯水设备在水质标准和应用范围上存在差异,选择合适的设备需要根据实验室的具体需求和实验要求来确定。



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