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实验室纯水器选型指南
2020.06.25   点击178次

水是我们每天在实验中接触到的最多的试剂。水是非常好的溶剂,在很多实验中水作为试剂直接参与反应,水也是常用的传导热的工具,我们的整个实验过程可以说无法离开水。因为水的普遍和易得,往往让我们忽略了它对实验结果产生的影响。正确选择纯水仪器可以帮助研究人员避免许多不必要的麻烦。

在挑选一款合适的纯水器之前,我们应该首先了解我们的实验需要什么样的水。不同的国际组织如ASTM、CLSI、ISO等制定的水质标准也有所不同,但通常均划分为三个等级。每个等级的纯水对应的用途都不一样:

 应用领域 纯水级别 相关参数RephiLe 纯水选型

仪器分析进水,包括:

高效液相色谱(HPLC)

气相色谱(GC)
原子吸收(AA)
电感耦合等离子体光谱(ICP)

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)

分子生物学实验和细胞培养等

I级水

电阻率(MΩ.cm):>10.0

TOC含量(ppb):<10

热原(Eu/ml):<0.03

颗粒(units/ml):<1

硅化物 (ppb):<10

细菌(clu/ml):<1

pH:NA

Direct-Pure UP
Direct-Pure adept
PURIST

微生物培养基的配置

制备常用试剂溶液

制备缓冲液

临床生化分析仪进水等

II级水

电阻率(MΩ.cm):>1.0

TOC含量(ppb):<50

热原(Eu/ml):<0.25

颗粒(units/ml):NA

硅化物 (ppb):<100

细菌(clu/ml):<100

pH:NA

Direct-Pure EDI

冲洗玻璃器皿

水浴锅、高压灭菌锅用水

实验动物饲养等

III级水

电阻率(MΩ.cm):>0.05

TOC含量(ppb):<200

热原(Eu/ml):NA

颗粒(units/ml):NA

硅化物 (ppb):<1000

细菌(clu/ml):<1000

pH:5.0-7.5

Direct-Pure RO

我们根据实验的应用领域不同,来选择不同级别的水质,再针对不同的对水的要求,选择与应用要求相符合的纯水器。通常我们要考虑到以下几个因素:

1、水质监控手段

一台高品质的纯水器必须包括实时在线的离子监测(电阻率检测仪)和有机物监测(TOC检测仪)。电阻率检测仪是通过监测液体溶液中离子在阴阳电极间的移动情况来反映水的纯度,测定结果与离子浓度、电荷数及离子流动性有关,它是一个必需的指示水纯度的参数。在25℃时超纯水的理论电阻率为18.2 MΩ·cm。

TOC是指总有机碳,代表着水中有机物分子的含量。很多有机物分子并不以离子形式存在,所以不会影响到电阻率的测定。

2、微生物的污染

微生物污染是最常被忽略的一个问题,微生物污染一旦出现,将会迅速遍及到整个纯水系统,并且逐渐形成菌膜,很难去除。微生物是一种颗粒物质,会在液相色谱分析时导致柱子回压升高,在做ICP-MS检测实验时会破坏ICP喷雾器。微生物代谢会不断向水中释放有机物和离子,使用这样的水进行离子色谱和高效液相分析,会出现背景增高、基线不稳、峰形劣化甚至出现鬼峰。微生物还会释放一定数量的大分子,比如酶(核酸酶、碱性磷酸酶等)和内毒素。核酸酶的存在对有关基因的分子生物学实验是非常有害的,内毒素会活化细胞产生信号传递物质并且抑制酶活性,影响细胞培养。

为了防止微生物的污染,我们应该选择无死体积的、采用循环管路、带有无菌溢流口、空气过滤器和紫外灭菌的水箱(RephiLe瑞枫的PE水箱即拥有上述特点),可以最大程度的抑制微生物在水箱内的生长和增殖。

3、使用方便

超纯水必须要即取即用,这是因为超纯水是一种非常好的溶剂,更容易从贮存容器(如器皿、试管)和空气中吸收化学物质,一般实验室用的玻璃瓶和聚乙烯洗瓶等也会向超纯水中释放无机物和有机物,使超纯水受到污染。所以如果实验需要用到超纯水,那么最好选择在使用的时候再取用。为满足不同的实验人员对多种水质的需要,我们需要选择不同的终端滤器,如进行普通实验室实验或色谱应用实验时可以选择取水口带0.2μm微滤膜的终端滤器,而在进行细胞培养或分子生物学应用实验时则选择带有去热源和RNA酶功能的终端超滤滤器。必要时我们可以将远程取水装置安装在超净台内,不仅减少了实验污染的几率,而且更方便实验者进行操作。

4、维护方便

纯水器中所使用的离子交换树脂,活性碳,超滤膜等都是有一定使用寿命的。过期或再生的离子交换树脂会向水中释放出高浓度的污染物,再生树脂重复使用也会导致树脂颗粒的破损,向水中释放出颗粒和有机物,加速微生物的生长。因此我们建议耗材必须定期更换。所以仪器本身自带的提醒功能非常重要,它可以在耗材耗竭,水质彻底变坏以前,提醒您准备更换耗材。

在选购纯水器时应当尽量选择可以简单更换耗材的仪器,即使工程师不能及时上门服务,我们也可以自行安装,而不至于在等待中耽误我们的工作。

纯水一体机价格合适,占地较小,但一旦出故障则完全不可使用,适合于在有工程师常驻的大城市使用。而常见的二级纯水系统+超纯水系统价格略高,占地较大,但各系统之间不影响,如果出现故障时则可以有简单的措施来保障继续使用,适合于二线城市的实验室使用。

5、 超纯水不是万能的

我们常常会想是否可以用高质量的超纯水来进行所有的实验操作。但是,在某些情况下,使用高成本的超纯水不仅没有必要,反而会导致较差的实验结果,因为在一些特定的生物应用实验中,痕量元素是有益且必须的。

一个很好例子就是在饲养实验用的斑马鱼时,养鱼用的水绝对不能含有氯、氨、杀虫剂和亚硝酸盐,并且鱼对水中pH的变化也是非常的敏感。超纯水的pH值虽然是7.0,但是它非常容易从空气中吸收二氧化碳,所以会在水中形成碳酸并且把pH降低到5.6左右。另外,由于超纯水过于干净的去除了所有金属离子,使得鱼生长所必须的一些痕量元素也同时被去除,这些对鱼的健康和生长都是百害无益的。因此,相对而言反渗透水会比超纯水更适合斑马鱼的生长。

还有其他一些情况,使用II级水和III级水都是比超纯水更好的选择。比如,超声时水和金属有长时间的接触,金属探头会逐渐被超纯水腐蚀掉。所以针对不同的用途选择不同的水质是非常重要,同样我们也不能只依赖于一台纯水器达到所有的目的。

RephiLe在国外先进技术的基础上成功地进行了本土化,在保持质量的前提下,将价格降至国内可以接受的程度,其产品可以兼容使用在国外顶级的纯水器上,其耗材价格仅相当于其的一半。用户需要根据自己的需要,选择最合适自己的纯水器。

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