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上海禾工科學儀器有限公司
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閱讀：1038發(fā)布時間：2010-9-16
在實驗室中，自來水不能滿足實驗操作，如：生命科學研究過程中，對水中的多種污染物十分敏感，尤其重金屬和可溶性有機物；HPLC中要求的超純水系統(tǒng)等。鑒于此，幾個專業(yè)研究組織建立了水的質(zhì)量標準。這些組織是：美國化學社團組織（ACS），美國測試和材料實驗社團組織（ASTM）,臨床試驗標準委員會（NCCLS）,美國藥學會（USP）。我們主要依NCCLS標準，將水質(zhì)分為，TypeⅠ、Ⅱ、Ⅲ和特殊用水。
Ⅰ級水；測試用時要求zui小的干擾物和zui大的純度和精度，如原子吸收、痕量元素分析等。
Ⅱ級水：測試用時有可容忍的細菌存在，例如，不用保存的一般試劑的制備等。
Ⅲ級水：一般洗刷用水，制備高純度純水用水，配制微生物培養(yǎng)基用水等。
特殊用水：操作過程中要求除去特殊的污染物，例如組織/細胞培養(yǎng)中除去熱源，HPLC中除去痕量有機物等。
自來水中的污染物：
1. 粒子：包括沙礫，水泵中的殘片等。這些粒子會堵塞閥、濾膜、管道及反滲透膜等。一般用過濾，顯微鏡方法可檢測出。
2. 可溶無機物：指使水變硬的Ca、Mg、Si等物質(zhì)。CO2、N、P等物質(zhì)。測試方法一般用電阻率和電導系數(shù)。
3. 可溶有機物：如，除草劑、殺蟲劑、氣溶膠、動植物組織腐蝕物。
4. 微生物：水的表面有各種各樣的微生物，包括細菌、原生物、藻類等。
純化水技術(shù)：
通常的水純化系統(tǒng)，主要采用以下的純化水技術(shù)：
1. 去離子 ：實驗室中生產(chǎn)純水zui常用的方法。去離子過程即是，自來水中的正離子與離子交換樹脂中的H+離子交換。自來水中的負離子與離子交換樹脂上的OH-離子交換，從而達到純化水的目的。因此，離子交換樹脂經(jīng)過一段時間的使用后，都要再生或更換。通過離子交換去除離子。能除去幾乎所有的離子物質(zhì)。在25oC時，電阻率達到18.2MΩ。如果只用去離子化手段，不能生產(chǎn)出超純水。因為離子交換樹脂的微小碎片會在操作中被沖刷掉而殘留；柱內(nèi)不流動的水也會增加額外的細菌滋生的可能；zui后去離子也不能除去水中溶解的有機物。
2. 反滲透 ：滲透是水通過一個半透膜從低濃度流向高濃度的一邊。如果使用一個高壓泵對高濃度溶液提供比滲透壓差大的壓力，水分子將被迫通過半透膜到低濃度的一邊，這一步驟稱為反滲透。反滲透可以濾除90%-99%的絕大多數(shù)污染物。因為它出眾的純化效率，反滲透是水純化系統(tǒng)的一個非常有效的技術(shù)。因為反滲透能去除大部分的污物，所以它經(jīng)常被用做為預處理手段，能顯著地延長去離子柱的使用時間。經(jīng)反滲透處理的水是高品質(zhì)的預純水，適合許多實驗室常規(guī)使用。
3.活性碳過濾：化學吸附去除氯，有機吸附除去可溶性有機物。因為反滲透膜對氯和可溶性有機物比較敏感，所以碳柱常放在RO膜前去除這些物質(zhì)。
4.微孔過濾：或稱亞微米過濾。用一個0.2微米孔徑的膜或者中空纖維濾膜，濾除大于0.2微米的污染物。微濾過濾掉來自碳柱的碳微粒。離子樹脂的碎片和任何可能進入純化水系統(tǒng)的細菌。
5. 超濾：超濾被用來除去純化水中所有直徑大于0.01微米的微粒、熱源、微生物。
6. 紫外氧化或光氧化：采用254nm的紫外光除去系統(tǒng)中的細菌。采用185nm斷裂或離子化有機物長鏈，為后續(xù)的去離子和有機吸收做準備。
純水的應用及分類：
在實驗室中，自來水不能滿足實驗操作，如：生命科學研究過程中，對水中的多種污染物十分敏感，尤其重金屬和可溶性有機物；HPLC中要求的超純水等。鑒于此，幾個專業(yè)研究組織建立了水的質(zhì)量標準。這些組織是：美國化學社團組織（ACS），美國測試和材料實驗社團組織（ASTM）,臨床試驗標準委員會（NCCLS）,美國藥學會（USP）。我們主要依NCCLS標準，將水質(zhì)分為，TypeⅠ、Ⅱ、Ⅲ和特殊用水。
Ⅰ級水；測試用時要求zui小的干擾物和zui大的純度和精度，如原子吸收、痕量元素分析等。
Ⅱ級水：測試用時有可容忍的細菌存在，例如，不用保存的一般試劑的制備等。
Ⅲ級水：一般洗刷用水，制備高純度純水用水，配制微生物培養(yǎng)基用水等。
特殊用水：操作過程中要求除去特殊的污染物，例如組織/細胞培養(yǎng)中除去熱源，HPLC中除去痕量有機物等。
自來水中的污染物：
1. 粒子：包括沙礫，水泵中的殘片等。這些粒子會堵塞閥、濾膜、管道及反滲透膜等。一般用過濾，顯微鏡方法可檢測出。
2. 可溶無機物：指使水變硬的Ca、Mg、Si等物質(zhì)。CO2、N、P等物質(zhì)。測試方法一般用電阻率和電導系數(shù)。
3. 可溶有機物：如，除草劑、殺蟲劑、氣溶膠、動植物組織腐蝕物。
4. 微生物：水的表面有各種各樣的微生物，包括細菌、原生物、藻類等。
純化水技術(shù)：
通常的水純化系統(tǒng)，主要采用以下的純化水技術(shù)：
1. 去離子 ：實驗室中生產(chǎn)純水zui常用的方法。去離子過程即是，自來水中的正離子與離子交換樹脂中的H+離子交換。自來水中的負離子與離子交換樹脂上的OH-離子交換，從而達到純化水的目的。因此，離子交換樹脂經(jīng)過一段時間的使用后，都要再生或更換。通過離子交換去除離子。能除去幾乎所有的離子物質(zhì)。在25oC時，電阻率達到18.2MΩ。如果只用去離子化手段，不能生產(chǎn)出超純水。因為離子交換樹脂的微小碎片會在操作中被沖刷掉而殘留；柱內(nèi)不流動的水也會增加額外的細菌滋生的可能；zui后去離子也不能除去水中溶解的有機物。
2. 反滲透 ：滲透是水通過一個半透膜從低濃度流向高濃度的一邊。如果使用一個高壓泵對高濃度溶液提供比滲透壓差大的壓力，水分子將被迫通過半透膜到低濃度的一邊，這一步驟稱為反滲透。反滲透可以濾除90%-99%的絕大多數(shù)污染物。因為它出眾的純化效率，反滲透是水純化系統(tǒng)的一個非常有效的技術(shù)。因為反滲透能去除大部分的污物，所以它經(jīng)常被用做為預處理手段，能顯著地延長去離子柱的使用時間。經(jīng)反滲透處理的水是高品質(zhì)的預純水，適合許多實驗室常規(guī)使用。
3.活性碳過濾：化學吸附去除氯，有機吸附除去可溶性有機物。因為反滲透膜對氯和可溶性有機物比較敏感，所以碳柱常放在RO膜前去除這些物質(zhì)。
4.微孔過濾：或稱亞微米過濾。用一個0.2微米孔徑的膜或者中空纖維濾膜，濾除大于0.2微米的污染物。微濾過濾掉來自碳柱的碳微粒。離子樹脂的碎片和任何可能進入純化水系統(tǒng)的細菌。
5. 超濾：超濾被用來除去純化水中所有直徑大于0.01微米的微粒、熱源、微生物。
6. 紫外氧化或光氧化：采用254nm的紫外光除去系統(tǒng)中的細菌。采用185nm斷裂或離子化有機物長鏈，為后續(xù)的去離子和有機吸收做準備。
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