实验室纯水规范

水质标准

• 一级水：也叫超纯水，电阻率通常可达 18.2MΩ.cm，总有机碳 (TOC)<10ppb，滤除 0.1μm 甚至更小的颗粒，细菌含量低于 1CFU/mL。主要用于要求极高纯度的分析实验，如高精度仪器分析、微量元素分析、基因测序、蛋白质纯化、液相色谱质谱分析等。
• 二级水：分析级纯水，电导率 < 1.0μs/cm，TOC 含量小于 50ppb，细菌含量低于 1CFU/mL。适用于大部分实验室分析工作，如常规化学分析、生物学实验、缓冲液及微生物培养基的制备等。
• 三级水：一般纯水，电导率一般在 5.0μs/cm 以下，可满足一般实验室的清洗、制备试剂等需求，如玻璃器皿的清洗、高压灭菌器、恒温恒湿实验箱和清洗机用水等。

制备要求

• 预处理：通常以自来水为入水，先经过预处理，如石英砂过滤器去除大颗粒杂质，活性炭过滤器吸附有机物和游离氯，软水器去除水中的钙、镁离子等，以减轻后续处理的负担。
• 反渗透：利用反渗透膜的半透性原理，在压力作用下，使水通过反渗透膜而盐分等杂质被截留，可滤掉水中大部分离子污染物、有机污染物和微粒污染物。
• 离子交换：通过离子交换树脂与水中的离子进行交换反应，去除或降低水中的各种离子，进一步提高水的纯度，常见的有强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂。
• 电去离子（EDI）：结合了电渗析和离子交换的原理，在电场作用下实现离子的定向迁移和交换，可连续生产高纯度的水，出水的总溶解固体（TDS）、电导率等指标可控制在很低的水平。
• 蒸馏：通过加热使水变为水蒸气，然后再冷却凝结成液态水，从而去除水中的杂质、微生物等，根据蒸馏的次数可分为单蒸、双蒸和三蒸等，蒸馏次数越多，水的纯度越高。
• 超滤：分子截留 5000 道尔顿的连续过滤方式，主要用于生物大分子的纯化或杂质去除，如去除超纯水中的核酸酶、内毒素等生物大分子，以满足生物学实验对超纯水的严格要求。
• 微滤：一般指孔径在 0.1μm – 5μm 之间的材料实施的过滤，用于去除纯水中的颗粒和微生物体，而孔径在 5μm - 8μm 以上的材料实施的过滤则称为预滤，主要应用在纯水仪的进水端以去除自来水中的大颗粒杂质。
• 光氧化：利用 185nm 或 254nm 的紫外线对水中的微生物进行杀灭和氧化分解，从而控制超纯水的总有机碳（TOC）水平。

储存要求

• 容器选择：应使用专业的、符合高纯度水要求的储存容器，如聚乙烯、聚丙烯等材质的容器，避免使用玻璃容器，因为玻璃容器可能会溶出某些金属及硅酸盐等杂质。
• 放置环境：各级实验室用水应放置在阴凉遮光处，避免阳光直射，防止水温升高导致微生物繁殖，尤其对于半透明储水桶，更要注意避免阳光照射引发藻类繁殖。
• 空气过滤：储存纯水的容器应安装空气过滤设备，防止环境污染，减少空气中的杂质、微生物等进入水中。
• 避免长时间储存：超纯水等高纯化学试剂需要使用储存时间短的水，长期储存的超纯水会因杂质和微生物污染而恶化，影响实验的使用，因此建议在使用前取水。
• 取水方式：超纯水取水时，必须排出初始水，取出的超纯水应沿容器侧壁流入，避免产生气泡，以减少空气污染；终端滤器后不能连接软管进行取水，以获得高纯度的超纯水。

监测与维护

• 水质监测：配备水质监测装置，实时监测水质的电导率、TOC、微粒数、微生物含量等指标，确保水质符合相应的标准和实验要求，发现水质异常应及时采取措施。
• 设备维护：定期对纯水制备设备进行维护和保养，包括清洗过滤器、更换反渗透膜、离子交换树脂等耗材，检查设备的运行状态和各项参数，确保设备正常运行，保证纯水的产量和质量。
• 管道维护：定期检查和清洗纯水储存和输送管道，防止管道内壁滋生细菌、积累杂质等，影响纯水的水质。
• 记录与追溯：建立完善的水质监测记录和设备维护记录，以便对纯水的质量和设备的运行情况进行追溯和分析，发现问题及时解决，并为后续的改进提供依据。