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)能否具有再現(xiàn)性的結(jié)果至關(guān)重要。實驗的再現(xiàn)性除了要有良好的技巧,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非常重要。假設(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,對水的純度有了更高的要求。
實驗室純水可分為4個常規(guī)等級:純水、去離子水、實驗室Ⅱ級純水和超純水。
1、純水:純化水平最低,通常電導(dǎo)率在1-50μs/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(jī)用水。
2、去離子水:電導(dǎo)率通常在1.0~0.1μs/cm之間。通過采用含強陰離子交換樹脂的混床離子交換制成,但它有相對較高的有機(jī)物和細(xì)菌污染水平,能滿足多種需求,如,清洗、制備分析標(biāo)準(zhǔn)樣、制備試劑和稀釋樣品等。
3、實驗室Ⅱ級純水:電導(dǎo)率<1.0μs/cm,總有機(jī)碳(TOC)含量小于50ppb以及細(xì)菌含量低于1CFU/ml。其水質(zhì)可適用于多種需求,從試劑制備和溶液稀釋,到為細(xì)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/EDI多種技術(shù)制成,也可以再結(jié)合吸附介質(zhì)和UV燈。
4、超純水:這種級別的純水在電阻率、有機(jī)物含量、顆粒和細(xì)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(dá)18.2MΩ-cm,TOC<10ppb,濾除0.1μm甚至更小的顆粒,細(xì)菌含量低于1CFU/mL。超純水適合多種精密分析實驗的需求,如高效液相色譜儀(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(xì)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。
引申閱讀:說明水質(zhì)的相關(guān)參數(shù)
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,其單位用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μs/cm(microSiemensper centimeter)來表示。這兩個參數(shù)是表示水的純度的最常用參數(shù)。將自來水中的離子去除,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℃的超純水,其電阻值為18.2MΩ.cm,但在0℃則為84.2MΩ.cm,100℃則為1.3MΩ.cm。在25℃附近,當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)。
此外,像總有機(jī)碳含量(TOC),熱源內(nèi)毒素含量,細(xì)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(biāo)準(zhǔn)通常由以上這些參數(shù)的一項或幾項來綜合說明、分級。