水是日常生活中必不可少的,在實驗室同樣如此,不管是沖洗玻璃器皿,還是制備試劑溶液,或者做一些細胞培養、氣相色譜等實驗,都需要用到水。實驗室用水除日常洗涮外,做實驗的水一般使用純水,那什么是實驗室純水?純水有那些種類?哪些實驗用什么樣的純水?這個問題很多人其實一知半解。
很多人在問:去離子水和二級水比較,哪個更純?哪個更好?其實,不是這樣的。
普通的自來水、純凈水、礦泉水等等(我們將之稱為“原水”)。原水中通常含有五種雜質:1.電解質 2.非電解質3.有機物質4. 溶解氣體5細菌病毒。
對于科學嚴謹的實驗來說,這些雜質都有可能對實驗結果造成影響,所以實驗用水一般采用制備過的純水。
什么是實驗室純水
純水就要將原水進行純化,去掉原水中的雜質。雜質去的越徹底,水質也就越純凈。因此,
簡單來講純水就是不含雜質的水。
四種常見的實驗用水(純水)
1、蒸餾水(Distilled Water)
顧名思義,蒸餾水是通過高溫讓水變為氣態,再降溫液化制出,是實驗室非常常用的一種純水。
蒸餾法制水能去除水內大部分的污染物,但一些揮發性的雜質無法去除,如二氧化碳、氨、二氧化硅以及某些有機物。新鮮的蒸餾水是無菌的,但儲存后細菌易繁殖,此外,儲存的容器若是非惰性的物質,離子和容器的塑形物質會析出造成二次污染。制備蒸餾水的設備價格便宜,但能耗高,浪費原水,且制出速度慢,正在逐漸被淘汰。
蒸餾水根據蒸餾次數和純度不同還有:雙蒸水,三蒸水。
2、去離子水(Deionized Water)
去離子水是應用離子交換樹脂來去除水中的陰離子和陽離子制備出來的純水。
去離子水中雖少有陰陽離子,但仍存有可溶性的有機物,這些有機物還會污染離子交換樹脂,降低其作用功效,存放后也容易造成細菌的繁殖污染。
3、反滲透水(Reverse osmosis Water)
反滲透水簡稱RO水,是水分子在外部壓力的作用下,通過反滲透膜截留雜質制備出的純水。
反滲透水克服了蒸餾水和去離子水的許多缺點,利用反滲透技術可以有效去除水中的溶解鹽、膠體,細菌、病毒、細菌內毒素和大部分有機物等雜質。
4、超純水(Ultra-pure grade Water)
超純水,簡稱UP水,是要求標準非常高的一種純水,其電阻率要大于18.2MΩ.cm(25℃),一般需要通過RO和EDI等多種組合工藝來制備。
對于不同實驗來說,其所要求的超純水指標(如有機物(TOC)、細菌、內毒素等方面)也不盡相同,比如細胞培養實驗對細菌和內毒素有要求,高效液相色譜(HPLC)則要求TOC數值低一些...
5、實驗室純水的分類與標準:國家實驗室純水標準(GB/T 6682)依據水的純度(水的導電性)分為一、二、三級,
一級電導率小于0.1μs/cm;
二級電導率小于1.0μs/cm;
三級電導率小于5.0μs/cm;
6、不同的超純水機制備設備可滿足用戶的不同需求,產水水量也不相同,水質可以完全符合國家的實驗室一、二、三級標準,不同級別的水其生產工藝、生產成本相差較大,所以其用途也需加以區分。
三級水:是低級別的純水,一般用于玻璃器皿洗滌;水浴、高壓滅菌鍋用水以及超純水系統的進水。
二級水:一般用于常規實驗室應用,比如緩沖液、pH 溶液及微生物培養基的制備;為超純水系統、臨床生化分析儀、培養箱、老化機供水;也可為化學分析或合成制備試劑。
一 級水:往往用于嚴格的實驗應用,如HPLC 流動相制備;GC 空白樣制備和樣品稀釋、HPLC、AA、ICP-MS等高精度分析技術;緩沖液、哺乳動物培養基制備及試管嬰兒;分子生物學試劑制備(DNA 測序、PCR 擴增等);電泳及雜交實驗溶液配制等。
通常我們實驗室工作人員為了實驗的準確性,采用一級標準的水用于二級水的實驗應用中。
實驗用水的種類、特征、制備工藝比較參考如下表:
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純水根據出水量不同,有實驗室級別的臺式機和全自動24小時制備系統設備,也有工業級的。應用場景各不相同。