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實驗室里的各種水，你搞明白了嗎？
實驗室里的各種水，你搞明白了嗎？
蒸餾水、純水、各種洗液、一級水二級水三級水、實驗室里各種水分析檢測常常會用到。但是，你用對了嗎……
1、水的基本性質(zhì)
1個水分子（H2O）是由1個氧原子和2個氫原子彎曲鍵結(jié)而成。當2個水分子同時存在時，二者會由靜電交互作用與氫鍵結(jié)合，互相吸引并保持一定的距離。而1個水分子可以同時與4個水分子結(jié)合，形成晶體般的整齊結(jié)構(gòu)。
水分子聚合體中，由于氫鍵鍵結(jié)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)會部分斷裂，而形成逐次移動變化的狀態(tài)，因此水在整體上呈現(xiàn)液態(tài)，而此結(jié)構(gòu)變化每秒可達1012次。
一般而言，水若含有適量的鈉、鉀離子及硅酸鹽等礦物質(zhì)，就會覺得好喝，若含有大量殘留的鹽類，如鎂、鈣等非酸堿中性鹽類，就會覺得難喝。也就是說，所謂的水除了H2O外，還含有許多其它的成分，而這些成分的種類和含量決定了水的味道。
水極易溶解鹽類，即使陰陽離子經(jīng)由靜電的交互作用，很強的結(jié)合在一起，在水中也很容易電解。這是因為，水分子可以和離子結(jié)合產(chǎn)生“水合離子”。離子的半徑很小，電荷大的離子會與水分子強力的交互作用，由水分子在周圍緊密排列。這時候，陽離子會與帶負極矩的氧原子相互作用，而陰離子則形成相反的結(jié)構(gòu)。
2、水中存在的雜質(zhì)
可溶性無機物：無機鹽類、溶解氣體、重金屬、硬度成分（鈣、鎂等）。
可溶性有機物：木質(zhì)素、單寧、腐植酸、內(nèi)毒素、RNA分解酶、農(nóng)藥、環(huán)境荷爾蒙物質(zhì)、界面活性劑、有機溶劑。
微粒子：鐵銹、膠體、懸浮物、固體顆粒。
微生物:細菌類、藻類。
3、實驗用水所要求的純度
所謂實驗，是指對現(xiàn)象所推測的假設(shè)加以驗證的動作。假設(shè)能否被證明為真理，與假設(shè)能否具有良好的技巧，還受到所用化學(xué)試劑的純度和分析儀器的精密度的影響。實驗中用來配置溶液的化學(xué)試劑，及所使用的水的純度也重要。所設(shè)水中污染物對實驗檢測會造成影響，就必須去除這些物質(zhì)。此外，為了取得良好的再現(xiàn)性結(jié)果，使用能保持穩(wěn)定水質(zhì)的純水是必要的。
隨著實驗用的分析系統(tǒng)靈敏度的提高，對水的純度有了高的要求
1ppm=1mg/L
1ppb=1ug/l
1ppt=1ng/L=1ug/ml
在水中，將距離1cm的兩片表面積為1cm2大小的電極加以通電，來監(jiān)測兩極間的導(dǎo)電率，通過所加電壓和測得的電流能夠獲知兩極間的電阻值，這個數(shù)值在水質(zhì)分析中通常被稱為電阻率或比電阻，期間單位用MΩ.cm(megaohm-centimeter)來表示。電阻率的倒數(shù)稱為導(dǎo)電率或電導(dǎo)率，用us/cm(microSiemenspercentimeter)來表示。
這兩個參數(shù)是表示水的純度的zui常用參數(shù)。
將來自水中的離子去除，會使得電阻率值升高（導(dǎo)電率降低），單并非無限制的增加，這是因為部分水分子會電離為氫離子和氫氧根離子，其電阻率值極限值18.248MΩ.cm(25℃)。此外，電阻率值會隨著水的電離常數(shù)而改變，因而會受到水溫的影響。例如，25℃附近，當溫度上升1℃，其電阻值將下降0.84MΩ.cm。因此，多使用補償至25℃的電阻率值來做衡量標準。
此外像總有機碳含量（TOC）,熱源內(nèi)毒素含量，細菌含量，顆粒含量，微生物含量，總?cè)芙夤腆w含量（TDS）等也常常被用作補充說明水質(zhì)的重要參數(shù)。因此，水的純度標準通常由以上這些參數(shù)的一項或幾項來綜合說明、分級。
4、純水的分級標準
實驗室純水可分為4個常規(guī)等級：純水、去離子水、實驗室二級純水和超純水。
純水;純化水平zui低，通常電導(dǎo)率在1-50us/cm之間。它可經(jīng)由單一弱堿性陰離子交換樹脂、反滲透或單次蒸餾制成。典型的應(yīng)用包括玻璃器皿的清洗、高壓滅菌器、恒溫恒濕實驗箱和清洗機用水。
去離子水：電導(dǎo)率通常在1.0-0.1us/cm之間。通過采用含強陰離子交換樹脂的混訂離子交換制成，但它相對較高的有機物和細菌污染水平，能滿足多種需求，如清洗、制備分析標準樣、制備試劑和稀釋樣品等。
實驗室二級純水：電導(dǎo)率<1.0us/cm，總有機碳（TOC）含量小于50ppb以及細菌含量低于1CFU/ml。其中水質(zhì)可適用于多種需求，從試劑制備和溶液稀釋，到為細胞培養(yǎng)配備營養(yǎng)液和微生物研究。這種純水可雙蒸而成，或整合RO和離子交換/FDI多種技術(shù)制成，也可以再結(jié)合吸附介質(zhì)和UV燈。
超純水：這種級別的純水在電阻率、有機物含量、顆粒和細菌含量方面接近理論上的純度極限，通過離子交換、RO膜或蒸餾手段預(yù)純化，再經(jīng)過核子級離子交換精純化得到超純水，通常超純水的電阻率可達18.2MΩ-cm，TOC<10ppb，濾除0.1um甚至小的顆粒，細菌含量低于1CFU/ml。超純水適合多種精密分析實驗的要求，如液相色譜（HPLC），離子色譜（IC）和離子捕獲-質(zhì)譜（ICP-MS）。少熱源超純水適用于像真核細胞培養(yǎng)等生物應(yīng)用，超濾技術(shù)通常用于去除大分子生物活性物質(zhì)，如熱源（結(jié)果為<0.005IU/ml）以及無法檢測到的核酸酶和蛋白酶。
目前世界上比較通用的純水標準主要有以下幾個：標準化組織（ISO），美國臨床病理學(xué)會（CAP）試藥級用水標準，美國測試和材料實驗社團組織（ASTM），臨床試驗標準委員會（NCCLS），美國藥學(xué)會（USP）等。同時，我國也有相應(yīng)的純水標準：中國國家電子級超純水規(guī)格GB/T 11446-1997和中國國家實驗室用水規(guī)格GB/T 6682-2008等。因此市面上絕大多數(shù)的純水系統(tǒng)，無論是進口的還是國產(chǎn)的，都是依據(jù)這些標準來設(shè)計流程的。
