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  • 實驗室純水機選購

      我們每天都在做實驗接觸到的最多的試劑莫過于水它通常貫穿我們的整個實驗過程。也許正是因為水的普遍和易得往往讓我們忽略了它對實驗結果產生的影響。正確選擇純水儀器可以幫助科研工作者避免許多不必要的麻煩。 
      在挑選一款合適的純水器之前我們應該首先了解我們的實驗需要什么樣的水。不同的國際組織如ASTM、CLSI、ISO等制定的水質標準也有所不同所以很難明確地劃分實驗室用水的等級。一般來說我們采用下面的分級方法:
    應用領域
     純水級別
     相關參數
    高效液相色譜(HPLC)
    氣相色譜(GC)
    原子吸收(AA)
    電感耦合等離子體光譜(ICP)
    電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)
    分子生物學實驗和細胞培養等
     I級水
     電阻率(MΩ.cm):&gt;18.0 
    TOC含量(ppb):&lt;10
    熱原(Eu/ml):&lt;0.03
    顆粒(units/ml):&lt;1
    硅化物 (ppb):&lt;10
    細菌(clu/ml):&lt;1
    pH:NA
    制備常用試劑溶液
    制備緩沖液
     II級水
     電阻率(MΩ.cm):&gt;1.0 
    TOC含量(ppb):&lt;50
    熱原(Eu/ml):&lt;0.25
    顆粒(units/ml):NA
    硅化物 (ppb):&lt;100
    細菌(clu/ml):&lt;100
    pH:NA
    沖洗玻璃器皿
    水浴用水
     III級水
     電阻率(MΩ.cm):&gt;0.05 
    TOC含量(ppb):&lt;200
    熱原(Eu/ml):NA
    顆粒(units/ml):NA
    硅化物 (ppb):&lt;1000
    細菌(clu/ml):&lt;1000
    pH:5.0-7.5
      我們根據實驗的應用領域不同來選擇不同級別的水質再針對不同的對水的要求選擇與應用要求相符合的純水器。通常我們要考慮到以下幾個因素:
    1. 水質監控手段
      一臺高品質的純水器必須包括實時在線的離子水平監測(電阻率檢測儀)和連續在線的有機物污染監測(TOC檢測儀)。傳統的純水器只有電阻率檢測儀是通過監測液體溶液中離子在陰陽電極間的移動情況來反映水的純度測定結果與離子濃度、電荷數及離子流動性有關是一個很好的指示水純度的參數。超純水在25℃時的理論電阻率為18.2 MΩ.cm。
      但是僅僅以18.2 MΩ.cm(25℃)的電阻率讀數作為衡量超純水的指標是遠遠不夠的因為很多有機物分子并不以離子形式存在所以不會影響到電阻率的測定造成的結果是電阻率的讀數良好時水中可能仍然存在有機物的污染。同樣檢測到TOC的值只能說明水中有機物的含量的多少,超聲波探傷儀維修并不能指示水中陰、陽離子的濃度。所以必須把兩者結合起來選擇同時帶有電阻率檢測儀和TOC檢測儀的純水器才能確保更高質量的超純水。
    2. 微生物的污染
      微生物污染是最常被忽略的一個問題微生物污染一旦出現將會迅速遍及到整個純水系統并且逐漸形成菌膜很難去除。它們不斷向水中釋放有機物和離子使用這樣的水會導致進行離子色譜和高效液相分析時出現鬼峰。
      微生物是一種顆粒物質會在液相色譜分析時導致柱子回壓升高在做ICP-MS檢測實驗時會破壞ICP噴霧器。微生物還會釋放一定數量的大分子比如酶(核酸酶、堿性磷酸酶等)和內毒素。核酸酶的存在對有關DNA和RNA的分子生物學實驗是非常不利的微生物釋放出的堿性核酸酶也會在酶免疫檢測中造成假陽性的結果。內毒素會活化細胞產生信號傳遞物質并且抑制酶活性。
      為了防止微生物的污染我們應該選擇無死體積、采用循環管路、帶有無菌溢流口、空氣過濾器和紫外滅菌的水箱(如Millipore的Tank),便攜式布洛維硬度計可以最大程度的抑制微生物在系統內的生長和增殖。
    3. 使用方便
      超純水是一定要即取即用的這是因為經過高度純化過的水對化學物質具有更高的親和力與普通的水相比更容易從貯存容器(如器皿、試管)和化學蒸汽中吸收化學物質一般實驗室用的聚乙烯玻璃瓶和洗瓶等也會向超純水中釋放有機物和無機物使超純水受到污染。所以如果實驗需要用到超純水那么最好選擇有遠程取水和多個取水口功能的超純水器。首先這樣可以同時滿足不同的實驗人員對多種水質的需要比如進行普通實驗室實驗或層析應用實驗時可以選擇取水口帶微濾膜的Millipak而在進行細胞培養或分子生物學應用實驗時則選擇帶有去熱源和RNA酶功能的Biopak。其次多個遠程取水口與傳統的取水方式相比可以更加靈活方便的取水比如我們可以放置一個遠程取水口在超凈臺內,硬度計不僅減少了實驗污染的幾率而且更方便實驗者進行實驗。
    4.維護方便
      其實純水器中所使用的離子交換樹脂活性炭超濾膜等都是由一定的使用壽命的。很多人認為離子交換樹脂是可以不斷再生循環使用其實不然。過期或再生的樹脂會向水中釋放出高濃度的污染物再生樹脂重復使用也會導致樹脂顆粒的破損向水中釋放出顆粒和有機物加速微生物的生長。因此耗材的定期更換是必須落到實處的一件大事。所以儀器本身自帶的預警功能非常重要它可以在耗材耗竭水質徹底變壞以前提醒您準備更換耗材。另外我們在選購純水器時應當盡量選擇可以輕松方便的更換耗材的儀器即使工程師不能及時上門服務我們也不會因為擔心水質不佳而耽誤我們的實驗進程。
    5. 超純水不是萬能的
      我們常常會想是否可以用高質量的超純水來進行所有的實驗操作。但是在某些情況下使用高成本的超純水不僅沒有必要反而會導致較差的實驗結果因為在一些特定的生物應用實驗中痕量元素是有益且必須的。
      一個很好例子就是在飼養實驗用的斑馬魚時養魚用的水絕對不能含有氯、氨、殺蟲劑和亞硝酸鹽并且魚對水中pH的變化也是非常的敏感。超純水的pH值雖然是7.0但是它非常容易從空氣中吸收二氧化碳所以會在水中形成碳酸并且把pH降低到5.6左右。另外由于超純水過于干凈的去除了所有金屬離子使得魚生長所必須的一些痕量元素也同時被去除這些對魚的健康和生長都是百害無益的。因此相對而言反滲透水會比超純水更適合斑馬魚的生長。
      還有其他一些情況使用II級水和III級水都是比超純水更好的選擇。比如超聲時水和金屬有長時間的接觸金屬探頭會逐漸被超純水腐蝕掉。所以針對不同的用途選擇不同的水質是非常重要同樣我們也不能只依賴于一臺純水器達到所有的目的。

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