实验用水怎么选？去离子水、双蒸水、超纯水傻傻分不清楚？- 大数跨境

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实验用水怎么选？去离子水、双蒸水、超纯水傻傻分不清楚？

捷倍斯生物

2023-07-06

导读：水是人体细胞的主要成分之一,占体重的60%～70%. 人体各种生命活动离不开水，随着科技的发展越来越多的应用开始要求使用纯度高的超纯水，尤其是在各种科学实验和精密仪器中更不可缺少。

水是人体细胞的主要成分之一,占体重的60%～70%，人体各种生命活动离不开水，随着科技的发展进步越来越多的领域开始要求使用超纯水尤其是在各种科学实验和精密仪器中。

图自：昵图网nitu.com

一. 什么是超纯水？

超纯水（Ultrapure water）又称UP水，是指电阻率达到18 MΩ*cm（25℃）的水。这种水中除了水分子外，几乎没有什么杂质，更没有细菌、病毒、含氯二噁英等有机物，当然也没有人体所需的矿物质微量元素，也就是几乎去除氧和氢以外所有原子的水。

那么普通的水中又存在哪些杂质呢？

1. 微生物：细菌类、藻类

2. 微粒子：铁锈、胶体、悬浮物、固体颗粒

3. 可溶性无机物：无机盐类、溶解气体、重金属、硬度成分(钙、镁等)

4. 可溶性有机物：木质素、单宁、腐植酸、内毒素、RNA分解酶、农药、三氯甲烷、环境荷尔蒙物质、界面活性剂、有机溶剂

二. 评价水质的指标有哪些？

1、电阻率（electrical resistivity），超纯水电阻率的单位为MΩ/cm（25℃），是衡量实验室用水导电性能的指标。超纯水的电阻率随着水内无机离子的减少而电阻加大，电阻率与电导率成倒数关系。实验室超纯水的标准：水的电阻率为18.25MΩ.cm（25℃）。

2、TOC总有机碳（Total Organic Carbon），TOC是超纯水中碳的的浓度，单位为ppm或ppb，能够反映水中氧化的有机化合物的含量，对一些有机物实验影响较大。

3、内毒素（Endotoxin），内毒素又称之为“热原”，主要是革兰氏阴性细菌的脂多糖细胞壁碎片，其单位cfu/eu，去除内毒素的超纯水主要应用在生命科学方面。

三. 纯水分为几个等级？

1. 纯水：纯化水平最低，通常电导率在1-50μs/cm之间。它可经由单一弱碱性阴离子交换树脂、反渗透或单次蒸馏制成。典型的应用包括玻璃器皿的清洗、高压灭菌器、恒温恒湿实验箱和清洗机用水。

2. 去离子水：电导率通常在1.0-0.1μs/cm之间。通过采用含强阴离子交换树脂的混床离子交换制成，但它有相对较高的有机物和细菌污染水平，能满足多种需求，如清洗、制备分析标准样、制备试剂和稀释样品等。

3. 实验室Ⅱ级纯水：电导率<1.0μs/cm，总有机碳(TOC)含量小于50ppb以及细菌含量低于1CFU/ml。其水质可适用于多种需求，从试剂制备和溶液稀释，到为细胞培养配备营养液和微生物研究。这种纯水可双蒸而成，或整合RO和离子交换/EDI多种技术制成，也可以再结合吸附介质和UV灯。

4. 超纯水：这种级别的纯水在电阻率、有机物含量、颗粒和细菌含量方面接近理论上的纯度极限，通过离子交换、RO膜或蒸馏手段预纯化，再经过核子级离子交换精纯化得到超纯水。通常超纯水的电阻率可达18.2MΩ-cm，TOC<10ppb，滤除0.1μm甚至更小的颗粒，细菌含量低于1CFU/ml。超纯水适合多种精密分析实验的需求，如高效液相色谱(HPLC)，离子色谱(IC)和离子捕获-质谱(ICP-MS)。少热源超纯水适用于像真核细胞培养等生物应用，超滤技术通常用于去除大分子生物活性物质，如热源(结果为<0.005IU/ml)以及无法检测到的核酸酶和蛋白酶。

四. 纯水应用在哪些领域？

1. 生命科学应用

主要有：细菌细胞培养，临床生物化学，电泳，电生理学，酶联免疫吸附分析，内毒素分析，组织学，水栽培，细胞免疫化学，哺乳动物细胞培养，介质制备，微生物分析，分子生物学，单克隆抗体研究，植物组织培养，放射性免疫分析等等。

2. 分析和常规应用

主要有：蒸馏水器供水，蒸汽发生器，玻璃器皿清洗，样本稀释和试剂制备，超纯水系统供水，固相萃取，普通化学，电化学，分光光度计，TOC分析，水质分析，离子色谱，火焰法原子吸收(Flame-AAS)，石墨炉原子吸收(GF-AAS)，高效液相色谱(HPLC)，液质联用(HPLC-MS)，电耦合等离子光谱仪(ICP-AES)，等离子质谱(ICP-MS)，痕量金属检测，气质联用(GC-MS)等等.

五. 哪些应用对水质的要求高？

1. 生物电泳：电泳用水最重要的要求是生物活性物质诸如内毒素(通常小于0.05EU/ml)，核糖核酸酶和蛋白酶(不可测定)的去除。最好用电阻率18.2MΩ-cm，TOC<10ppb，0.1μm或更小孔径的微滤以及细菌含量低于1CFU/ml的超纯水作为供水。

2. 内毒素分析：从分离到细胞培养的各种应用领域用水都要求规定内毒素指标，内毒素最大指标范围从0.25IU/ml到0.03IU/ml。对内毒素分析，适用少内毒素的超纯水，通常是0.05IU/ml或更小。超滤是制造少内毒素超纯水的必须手段(国际上通常使用MWCO为5000道尔顿的超滤膜)，而且可以结合UV等进行光氧化。

3. 质谱分析：质谱能对混合物进行痕量分析，由于其高灵敏度，要求最高纯度的用水。所有的样本制备和前处理，例如固相萃取都需要超纯水。要求水中杂质在ppt水平，进行有机物分析时要求电阻率18.2MΩ-cm，非常低的TOC，一般指标小于3ppb。

4. 石磨炉原子吸收光谱：GF-AAS与其他原子吸收光谱测定的不同之处是，其火焰炉被电子发热石墨管或棒替代，能在元素分析中达到很高的灵敏度。GF-AAS要求顶级纯水系统，提供ppt级的杂质水平，18.2MΩ-cm的电阻率和低TOC水平。内置监测仪提供纯度保证，最终的水质指标是由良好的预处理系统，加上连续循环流路和纯水的超纯化而实现。

5. 电感耦合等离子光谱仪：在ICP-AES应用中，对不同元素的灵敏度明显不同,但金属、过渡金属、磷和硫检测下限都在ppb范围内。ICP-AES对水的纯度要求相当严格，电阻率大于18MΩ-cm的超纯水是必须的，TOC的要求一般不太重要，前处理要求反渗透或离子交换。

6. 电感耦合等离子光谱质谱联用：ICP-MS可被用于测定在ppt水平的元素。对这种灵敏的ICP-MS分析工作，水的纯度要求非常严格，要求水中杂质在ppt水平，电阻率18.2MΩ-cm和较低的TOC。最终的水质指标是由良好的预处理系统，加上连续循环流路和纯水的超纯化而实现。

7. 痕量金属检测：先进的现代分析仪器不断提升分析的灵敏度。痕量元素现在通过使用诸如ICP-MS技术，可测定在ppt和亚ppt水平的物质。痕量分析工作需要不含可测定成分的纯水，并且水质要求适用于最严格最灵敏的ICP-MS工作。因此，空白试剂，标准样稀释和样本制备均需要纯度最高的超纯水，甚至需要在无尘室中操作。

六. 水的纯化技术有哪些？

蒸馏，活性碳吸附，微滤，超滤，反渗透(RO)，反渗透(RO)，紫外灯，KDF法等。

七. 怎么让超纯水保持最佳水质？

超纯水取水后很容易遭到环境污染，所以使用前取水(即取即用)方式时最合适的。只有把超纯水与环境接触的时间缩到极短，才能够获得纯度极高的超纯水。

1.在配置高纯度的化学试剂时，尽量不要使用长时间储桶中存放的超纯水，因为储桶经长时间使用后，会因杂质、微生物的污染而造成水质的劣化，像这种水，在使用时已经不再是超纯水。

2.纯水储桶最好安装空气过滤器，防止环境因素造成的污染。储水桶请勿放置在日光直射处，水温上升，容易造成微生物繁殖。特别是半透明储水桶，也会因为日光通透而造成藻类繁殖。

3.超纯水取水时一定要将初期的出水放掉，以获得稳定的水质。取水时让超纯水顺着容器侧壁流入，尽量不要让气泡产生，可降低空气污染。

4. 请不要在终端滤器后再连接软管，使用直接取水的方式才能获得纯度高的超纯水。长时间不用纯水时，应将压力储水桶中的RO水全部放掉以防止污染。

5. 超纯水机若长时间不使用，再次使用时应把初期纯水充分放掉以确保水质。原则上，纯水机应至少每7—10天通水一次，以防止微生物污染。捷倍斯品牌的超纯水机有自动开启内部水循环的功能，在假期或者长期不放水的情况下仍然可以保持稳定良好的水质。

参考文献：

1.科研星球《实验室用水知识大全》

2.百度百科《超纯水》

3.捷倍斯生物官网

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