實驗室純水的水質標準，制備方式以及應用范圍

更新時間：2024-04-25

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生物實驗室用水通常需要符合一定的純度要求，以確保實驗結果的準確性。一般來說，生物實驗室所需的水質標準可以分為不同級別，例如：

1. 純化水（Purified Water）：用于一般實驗室操作，需要去除大部分固體雜質、微生物和有機物質，通常通過反滲透（RO）和離子交換來實現。

2. 去離子水（EDI Water）：是一種利用電場作用進行離子交換和離子遷移的技術，結合了電滲析和離子交換的原理，用于制備高純度的水。

3. 超純水（Ultrapure Water）：用于實驗室應用，例如基因測序、純化蛋白質等，要求水質更高，通常經過反滲透、電去離子、深層過濾等多重步驟制備。

純化水，去離子水和超純水設備在水質標準、制備工藝和應用范圍上有一些不同之處：

水質標準:

A: 純化水

設備主要針對一般實驗室操作，去除大部分固體雜質、微生物和有機物質，一般符合ASTM Type II或CAP Type II水質標準。

B: 去離子水

1.總溶解固體(TDS):EDI出水的TDS應當控制在非常低的水平。一般來說，EDI出水的TDS應當
小于10mg/L。低TDS水可以用于許多應用，例如制藥、電子行業和純化飲用水。
2.電導率:EDI出水的電導率也應當非常低。電導率是水中離子濃度的度量，通常以微西門子/厘米(μS/cm)為單位。EDI出水的電導率通常應當小于0.1μS/cm。
3.pH值:EDI出水的pH值應當接近中性。中性水的pH值為7，EDI出水的pH值應當在6.5至7.5之間。這是為了確保水的化學性質穩定，并且不會對使用環境產生不良影響。
4.溶解氧(DO):EDI出水應當含有足夠的溶解氧。溶解氧是水中溶解的氧氣的濃度，對于許多應用而言是必需的。EDI出水的溶解氧濃度應當大于2mg/L。
5.有機物含量:EDI出水應當具有較低的有機物含量。有機物可能對水的質量和安全性產生不利影響，并可能導致水的異味和味道。一般來說，EDI出水的有機物含量應當小于0.5mg/L。
6.高純水金屬離子含量:EDI出水應當具有非常低的金屬離子含量。金屬離子可能對水的純度和應用產生有害影響。EDI出水中常見金屬離子如鈉、鉀、鈣、鎂等的濃度應當小于0.1mg/L。
7.病原體和細菌:EDI出水應當不含任何病原體和細菌。水中的微生物可能對健康產生非常嚴重的威脅，因此EDI技術必須能有效去除水中的病原體和細菌。
8.懸浮物:EDI出水應當不含懸浮物。懸浮物可能導致水的不透明度，并可能對應用產生不良影響。EDI技術通過膜過濾和離子交換去除水中的懸浮物。

C: 超純水

用于實驗室應用，要求水質更高，去除離子、微粒和有機物等更嚴格，通常符合ASTM Type I或CAP Type I水質標準。

1.純凈度要求：

超純水的純凈度是評估其質量的關鍵指標。其標準要求水中不能含有任何可溶性固體、懸浮物、細菌、病毒等雜質。此外，無機鹽和有機物的含量也需要嚴格限制在極低的水平上。

2.電導率要求：

超純水標準還對電導率有嚴格要求。電導率是衡量水中有無離子存在的指標，通常以微西門子/厘米（μS/cm）為單位。超純水的電導率應低于0.1μS/cm，以保證其離子濃度極低，純度要求高。

3.有機污染物的要求：

有機污染物是指水中的有機化合物，包括溶解有機物和懸浮態有機物。超純水標準要求，其有機污染物的含量應低于0.1ppb（億分之一）。這意味著超純水中幾乎不含有任何有機物。

4.微生物要求：

超純水應不含任何微生物，包括細菌、病毒等。標準要求水中不得檢測到微生物的存在，以確保其應用于工業生產過程中的安全性和可靠性。超純水標準的嚴格要求，保證了其在工業領域的重要地位。

制備工藝:

純化水設備常見的制備工藝包括反滲透（RO）、離子交換等，能夠去除大部分雜質和微生物。
去離子水設備常見的工藝包括離子交換法，反滲透法（RO），電去離子，蒸餾法以達到較高的水質要求。
超純水設備則通常采用多重工藝，如反滲透、電去離子、深層過濾等，以達到更高的水質要求。

應用范圍:

純化水主要用于一般實驗操作、試劑配制等需要一定水質的場合。
去離子水應用范圍很廣泛。化工行業生產用水一般將去離子水用于制作溶劑、如藥劑、化肥、香水、其余化妝品等等；制藥行業在生產口服藥劑、注射用水上也使用去離子水；電子工業相關、如液晶顯示器、線路板、計算機相關硬件、集成電路芯片、半導體等等相關生產使用去離子水；表面處理行業，如電鍍、汽車表面處理、電器涂裝、建材處理使用去離子水；電池生產和飲料行業均使用去離子水。
超純水則適用于基因測序、蛋白質純化、液相色譜質譜分析等對水質要求更高的實驗。

總的來說，純化水，去離子水和超純水設備在水質標準和應用范圍上存在差異，選擇合適的設備需要根據實驗室的具體需求和實驗要求來確定。