實驗室純水規(guī)范主要包括以下幾個方面:
水質標準
- 一級水:也叫超純水,電阻率通??蛇_ 18.2MΩ.cm,總有機碳 (TOC)<10ppb,濾除 0.1μm 甚至更小的顆粒,細菌含量低于 1CFU/mL。主要用于要求極高純度的分析實驗,如高精度儀器分析、微量元素分析、基因測序、蛋白質純化、液相色譜質譜分析等。
- 二級水:分析級純水,電導率 < 1.0μs/cm,TOC 含量小于 50ppb,細菌含量低于 1CFU/mL。適用于大部分實驗室分析工作,如常規(guī)化學分析、生物學實驗、緩沖液及微生物培養(yǎng)基的制備等。
- 三級水:一般純水,電導率一般在 5.0μs/cm 以下,可滿足一般實驗室的清洗、制備試劑等需求,如玻璃器皿的清洗、高壓滅菌器、恒溫恒濕實驗箱和清洗機用水等。
制備要求
- 預處理:通常以自來水為入水,先經(jīng)過預處理,如石英砂過濾器去除大顆粒雜質,活性炭過濾器吸附有機物和游離氯,軟水器去除水中的鈣、鎂離子等,以減輕后續(xù)處理的負擔。
- 反滲透:利用反滲透膜的半透性原理,在壓力作用下,使水通過反滲透膜而鹽分等雜質被截留,可濾掉水中大部分離子污染物、有機污染物和微粒污染物。
- 離子交換:通過離子交換樹脂與水中的離子進行交換反應,去除或降低水中的各種離子,進一步提高水的純度,常見的有強酸性陽離子交換樹脂和強堿性陰離子交換樹脂。
- 電去離子(EDI):結合了電滲析和離子交換的原理,在電場作用下實現(xiàn)離子的定向遷移和交換,可連續(xù)生產(chǎn)高純度的水,出水的總溶解固體(TDS)、電導率等指標可控制在很低的水平。
- 蒸餾:通過加熱使水變?yōu)樗魵猓缓笤倮鋮s凝結成液態(tài)水,從而去除水中的雜質、微生物等,根據(jù)蒸餾的次數(shù)可分為單蒸、雙蒸和三蒸等,蒸餾次數(shù)越多,水的純度越高。
- 超濾:分子截留 5000 道爾頓的連續(xù)過濾方式,主要用于生物大分子的純化或雜質去除,如去除超純水中的核酸酶、內毒素等生物大分子,以滿足生物學實驗對超純水的嚴格要求。
- 微濾:一般指孔徑在 0.1μm – 5μm 之間的材料實施的過濾,用于去除純水中的顆粒和微生物體,而孔徑在 5μm - 8μm 以上的材料實施的過濾則稱為預濾,主要應用在純水儀的進水端以去除自來水中的大顆粒雜質。
- 光氧化:利用 185nm 或 254nm 的紫外線對水中的微生物進行殺滅和氧化分解,從而控制超純水的總有機碳(TOC)水平。
儲存要求
- 容器選擇:應使用專業(yè)的、符合高純度水要求的儲存容器,如聚乙烯、聚丙烯等材質的容器,避免使用玻璃容器,因為玻璃容器可能會溶出某些金屬及硅酸鹽等雜質。
- 放置環(huán)境:各級實驗室用水應放置在陰涼遮光處,避免陽光直射,防止水溫升高導致微生物繁殖,尤其對于半透明儲水桶,更要注意避免陽光照射引發(fā)藻類繁殖。
- 空氣過濾:儲存純水的容器應安裝空氣過濾設備,防止環(huán)境污染,減少空氣中的雜質、微生物等進入水中。
- 避免長時間儲存:超純水等高純化學試劑需要使用儲存時間短的水,長期儲存的超純水會因雜質和微生物污染而惡化,影響實驗的使用,因此建議在使用前取水。
- 取水方式:超純水取水時,必須排出初始水,取出的超純水應沿容器側壁流入,避免產(chǎn)生氣泡,以減少空氣污染;終端濾器后不能連接軟管進行取水,以獲得高純度的超純水。
監(jiān)測與維護
- 水質監(jiān)測:配備水質監(jiān)測裝置,實時監(jiān)測水質的電導率、TOC、微粒數(shù)、微生物含量等指標,確保水質符合相應的標準和實驗要求,發(fā)現(xiàn)水質異常應及時采取措施。
- 設備維護:定期對純水制備設備進行維護和保養(yǎng),包括清洗過濾器、更換反滲透膜、離子交換樹脂等耗材,檢查設備的運行狀態(tài)和各項參數(shù),確保設備正常運行,保證純水的產(chǎn)量和質量。
- 管道維護:定期檢查和清洗純水儲存和輸送管道,防止管道內壁滋生細菌、積累雜質等,影響純水的水質。
- 記錄與追溯:建立完善的水質監(jiān)測記錄和設備維護記錄,以便對純水的質量和設備的運行情況進行追溯和分析,發(fā)現(xiàn)問題及時解決,并為后續(xù)的改進提供依據(jù)。