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相信實驗室大部分實驗都離不開水，所以對實驗室用水肯定會有各種問題存在，本文整理了提問率高的問題?相信總有那么一個是你現在或曾經也想問的。
01 為什么超純水的電阻率為 18.2 MΩ•cm?
電導率的計算公式如下：X 是電導率, F 是法拉第常數, Ci是某種離子濃度，Zi 是離子的電荷數 ，Ui指離子遷移率。X = FΣ CiZiUi
理論上，*不含離子的超純水在25℃時電導率為0.055μS/cm。電阻率是電導率的倒數。 那么R=1/X,1/0.055=18.1818，約為18.2 MΩ•cm
在25℃時，NaCl濃度與電導率/電阻率值的關系:
02 評價水質的常用指標
1、電阻率(electrical resistivity)
衡量實驗室用水導電性能的指標，單位為MΩ-cm，隨著水內無機離子的減少電阻加大則數值逐漸變大，實驗室超純水的標準：電阻率為18.2MΩ-cm。
2、總有機碳(Total Organic Carbon ，TOC)
水中碳的的濃度，反映水中氧化的有機化合物的含量，單位為ppm 或 ppb。 )
3、內毒素(Endotoxin)
革蘭氏陰性細菌的脂多糖細胞壁碎片，又稱之為“熱原”，單位cuf/ml。
中國藥典醫藥用水標準
03 實驗室常見的水的種類
1、蒸餾水：
實驗室常用的一種純水，雖設備便宜，但極其耗能和費水且速度慢，應用會逐漸減少。蒸餾水能去除自來水內大部分的污染物，但揮發性的雜質無法去除，如二氧化 碳、氨、二氧化硅以及一些有機物。新鮮的蒸餾水是無菌的，但儲存后細菌易繁殖;此外，儲存的容器也很講究，若是非惰性的物質，離子和容器的塑形物質會析出造成二次污染。
2、去離子水：
應用離子交換樹脂去除水中的陰離子和陽離子，但水中仍然存在可溶性的有機物，可以污染離子交換柱從而降低其功效，去離子水存放后也容易引起細菌的繁殖。
3、反滲水：
反滲水克服了蒸餾水和去離子水的許多缺點，利用反滲透技術可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體，細菌、病毒、細菌內毒素和大部分有機物等雜質，但不同廠家反滲水質量差別很大。
4、超純水：
其標準是水電阻率為18.2MΩ-cm。但超純水在TOC、細菌、內毒素等指標方面并不相同，要根據實驗的要求來確定，如細胞培養則對細菌和內毒素有要求，而HPLC則要求TOC低。
我們從新頒布實施的乳制品食品安全國家標準可以看出：隨著精密分析儀器的運用和檢驗檢測技術的提高，實驗用水已成為影響檢驗檢測靈敏度、準確度和可靠性的重要因素。
因此，為避免實驗用水參差不齊對檢驗帶來的不良后果，新食品安全國家標準舍棄了“蒸餾水”、“去離子水”和“去離子蒸餾水”等經常出現在舊國標中模糊的實驗用水要求，果斷啟用對水質有具體指標和參數要求的新規定，主要是引用《GB/T6682-2008 分析實驗室用水規格和試驗方法》對各級水的規定。
按照GB6682-2008的標準，純水水質分為哪幾類?
根據國家標準GB/T 6682—2008規定實驗室用水分為三個等級：一級水、二級水和三級水。
一級水可用二級水經過石英設備蒸餾或超純水制備裝置制取后，再經0.2µm微孔濾膜過濾。
二級水可用多次蒸餾或超純水制備裝置制取。
三級水可用蒸餾或離子交換等方法制取。
04 不同級別純水的應用領域
應用領域 | 純水級別 | 相關參數 |
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)：>18.0 TOC含量（ppb）：<10 熱原(Eu/ml)：<0.03 顆粒（units/ml）：<1 硅化物 (ppb)：<10 細菌（clu/ml）：<1 pH：NA |
制備常用試劑溶液 制備緩沖液 | II級水 | 電阻率(MΩ.cm)：>1.0 TOC含量（ppb）：<50 熱原(Eu/ml)：<0.25 顆粒（units/ml）：NA 硅化物 (ppb)：<100 細菌（clu/ml）：<100 pH：NA |
沖洗玻璃器皿 水浴用水 | III級水 | 電阻率(MΩ.cm)：>0.05 TOC含量（ppb）：<200 熱原(Eu/ml)：NA 顆粒（units/ml）：NA 硅化物 (ppb)：<1000 細菌（clu/ml）：<1000 pH：5.0-7.5 |
以色譜方法實驗用水為例，乳制品食品安全國家標準中涉及HPLC或GC的方法都要求使用GB/T6682規定的一級水，由于離子水、蒸餾水及瓶裝水(如哇哈哈、樂百氏等)不符合GB/T6682規定一級水的指標要求，根據國標這類水不能用于乳制品相關檢驗項目的實驗!
05 為什么純水的儲存和分配會影響其水質
純水/超純水隨著時間的延長而水質下降。導致水質劣化的原因來自以下幾個方面：
儲存器:由于純水中溶解的離子濃度很低甚至沒有，這樣子純水極易從外界環境中吸收離子污染物。 低級塑料和玻璃制造的儲水器會溶出離子和有機物，增加水的電導率，劣化水質。因而推薦使用低溶出的聚乙烯儲水器。
通氣口:多數的儲水器都有一個排氣口用于取水期間空氣的流通。通氣口吸入外界空氣的同時帶入實驗室空氣中的CO2,細菌，顆粒和揮發性有機物。 這些都將污染儲存在水箱中的純水。因而通氣口應配置空氣過濾器以阻止有機物，細菌和CO2進入水箱。
設計: 在清洗過程中，無法將平底水箱的水排干。這些未能排干的水是細菌生長的一個根源。因此我們推薦使用錐形底的水箱以排干所有的水。水箱應采用吹塑成型的方式制作以防止凹凸不平的表面為細菌提供生長繁殖的場所。
分配: 好的分配泵應該在連續工作10個小時的情況下也不會造成溫度的升高，溫度的升高利于細菌的生長。
消毒: 哪怕是極微級的微生物的滋生，也能形成菌膜，劣化水質。所以安裝一個能抑制細菌生長的消毒模塊(UV燈)是很重要的。
水箱所使用的PE材料會不會溶出有機物，
06 為什么我們不能離線方式
檢測超純水的電阻率?
電導率的計算公式如下：X 是電導率, F 是法拉第常數, Ci 是某種離子濃度， Zi 是離子的電荷數 ，Ui 指離子的遷移能力。
X = FΣ Ci Zi Ui
理論上，*不含離子的超純水在 25℃ 時電導率為 0.055 μS/cm 。 電阻率是電導率的倒數，為 18.2 MΩ•cm。
當超純水暴露在外界環境中時，會被外界環境污染。實驗室里含有大量空氣，空氣溶于水變成離子存在于超純水中。 另外，測量電導率所用到的儀器(燒杯，電阻率儀/探針)也會帶入離子污染物。正如電導率的計算公式中所示，任何離子的增加都會影響電導率值，因為電導率與離子的種類和其所帶電荷成正比。所以不能在離線情況下測量超純水的電阻率/電導率，必須用在線的方式進行檢測。
07 EDI 是如何去除有機物的?
EDI 只能去除帶電有機分子。
由于電極間存在電壓，微電離的有機分子(如乙酸/草酸/腐殖酸) 向陽極移動。
例如:CH3COOH--- CH3COO- + H+
CH3COO-帶負電荷，向陽極移動。陰、陽離子通透膜使陰、陽離子聚集在濃縮通道。 流經EDI的電極通道和濃縮通道的水都為棄水。
08 細菌對HPLC相關應用有什么影響?
用含有細菌的水制備HPLC系統的流動相，會產生很多問題：
被色譜介質截留下來的細菌會增殖，造成阻塞。細菌會附著在色譜微球表面，覆蓋住活性位點，會造成洗脫時間發生變動。截流下來的細菌代謝產生的有毒副產品會在分析過程中產生假峰，帶來錯誤的分析結果。
09 重金屬對細胞培養有什么影響?
很多實驗已經證明了重金屬和聚合芳烴(PAH)的細胞毒素影響存在于空氣，水和土壤中的環境化學污染物在很多方面影響著人類。汽車廢氣的燃燒所才產生的PAHs，和香煙影響內分泌系統。很多重金屬會導致腎衰竭，而汞能移動到大腦導致神經衰弱。
在測試的 12 種重金屬(Al，Ge，Ca，Cu，Pb，Mg，Mn，鎳，錫，Zn，硒酸鹽)中有四種(Ca，Cu, 鎳和Zn)顯示了細胞毒性。即使只有 1.5M 的重金屬(Cd, Cu, Ni 和Zn)，也能發現有細胞死亡。
因此，推薦使用無離子污染和無有機污染的水來做細胞培養。
10 使水中的TOC含量上升?
有許多材料被用來制造水箱。對不同級別的高密度聚乙烯，聚丙烯進行試驗，測試這些材料的溶出。
將5mg不同的原材料放置在100mL的水中(電阻率18.2MΩ.cm, TOC< 10ppb), 24小時后測試其溶出，發現對于離子的溶出，幾種比較的材料沒有太大的區別。但是3天后再測量一次，發現聚丙烯溶出的Cl-,NO3-,SO32-,和Mg2+比聚乙烯中的要高。
在有機物(以TOC ppb計)方面， 3天以來聚乙烯溶出的TOC含量在減少。這表明只要仔細清洗，就可能使PE水箱的有機物溶出達到少。
與其他材料，如FEP (氟化乙丙烯),PA ( 聚酰胺 ) , PU (聚亞安酯) 相比，PE材料的離子和有機物溶出少。
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