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分析實驗室用水的反滲透法制備
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2009-06-17 00:00 360閱讀次數(shù)
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分析實驗室用水的反滲透法制備
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實驗室用水知識大全今天和大家分享的產品知識是關于實驗室用水的，希望如下內容對大家有所幫助。1、水的基本性質1個水分子(H2O)是由1個氧原子和2個氫原子彎曲鍵結而成。由于正、負電荷的ZX不一致，因此屬于極性分子。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個水分子結合，形成晶體般的整齊結構。水分子聚合體中，由于氫鍵鍵結的網(wǎng)狀結構會部分斷裂，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)，而此結構變化每秒可達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，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，即使陰陽離子經由靜電的交互作用，很強的結合在一起，在水中也很容易電解。這是因為，水分子可以和離子結合產生“水合離子”。離子的半徑很小，電荷大的離子會與水分子QL的交互作用，由水分子在離子的周圍緊密排列。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構。2、水中存在的雜質源水雜質（共5類）A.電解質B.有機物C.顆粒物質D.微生物E.溶解氣體A.電解質：水中的電解質包括可溶性無機物，有機物，以及帶電的膠體粒子。影響水的電導率。通常水的雜質越多，水的電導率就會高。我們知道，雜質多的水，對我們的化學分析會產生很不利的影響。電解質中尤以陰陽離子為主。一般可以通過用離子色譜法或原子吸收光譜法對其進行含量測定。也可聯(lián)用質譜法分析，對其中的位未知組分初步鑒定。B.有機物：水中所含的有機物通常指有機酸和有機金屬化合物，測定方法通常為測定其化學耗氧量。C.顆粒物質：泥沙、塵埃、有機物、微生物等。可以用專門的顆粒測定器測定D.微生物：細菌，浮游生物，藻類等E.溶解氣體：N2、O2、CL2、CO、CO2等，可以用氣相色譜法測定其含量3、實驗用水所要求的純度所謂實驗，是指對現(xiàn)象所推測的假設加以驗證的動作。假設能否被證明為真理，與假設能否具有再現(xiàn)性的結果至關重要。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試劑，及所使用的水的純度也非常重要。假設水中污染物對實驗檢測會造成影響，就必須去除這些物質。此外，為了取得良好的再現(xiàn)性結果，使用能保持穩(wěn)定水質的純水是必要的。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。1ppm=1mg/L1ppb=1μg/L1ppt=1ng/L=1μg/ml4、水的純度的表示方法在水中，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)稱為導電率或電導率，用μs/cm(microSiemenspercentimeter)來表示。這兩個參數(shù)是表示水的純度的Z常用參數(shù)。將自來水中的離子去除，會使得電阻率值升高（導電率降低），但并非無限制的增加，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），熱源內毒素含量，細菌含量，顆粒含量，微生物含量，總溶解固體含量（TDS）等也常常被用作補充說明水質的重要參數(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。5、純水的分級標準根據(jù)GB/T6682-2008可以把分析實驗室用水分為三個級別，一級水、二級水、三級水。一級水用于有嚴格要求的分析實驗，包括對顆粒有要求的試驗。如GX液相色譜分析用水。二級水用于無機痕量分析等試驗，如原子吸收光譜分析用水。三級水用于一般的化學分析實驗.下面我們就來看一下我們在實驗室經常能遇到的一些水的概念.1.蒸餾水：通過蒸餾，將水蒸氣冷凝所制備的水，稱蒸餾水。一般大型制水是通過鍋爐產生的蒸氣，再冷凝而得。用于制劑、制藥等和要求不太高的實驗用水。2.純凈水：通過沙濾、活性炭吸附除味，再經反滲透膜過濾，去除離子后的水，又稱純凈水、太空水（航天技術中水的再生利用技術）。市面上供應的純凈水就是如此制備。3.礦泉水：礦泉和深井抽出水，含多種礦物元素，根據(jù)產地不同，含各種鈣、硒、鍶、硅等微量元素不等。此水經消毒灌裝，成市面上礦泉水。4.去離子水：將水通過陰陽離子交換樹脂床，通過交換，去除水中陰、陽離子，所出水為去離子水，一般用于化學實驗室用水需要。去離子水是指除去了呈離子形式雜質后的純水。國際標準化組織ISO/TC147規(guī)定的“去離子”定義為：“去離子水完全或不完全地去除離子物質，主要指采用離子交換樹脂處理方法?！爆F(xiàn)在的工藝主要采用RO反滲透的方法制取。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。5.超純水：既將水中的導電介質幾乎完全去除，又將水中不離解的膠體物質、氣體及有機物均去除至很低程度的水。電阻率大于18MΩ*cm，或接近18.3MΩ*cm極限值。6.UP水指的是高純水，ultralpurewater（UPW）。高純水是化學純度極高的水，其中的雜質的含量小于0.1mg/L。目前人們制成的高純水的純度已經達到99.999999%，其中雜質含量低于0.01mg/L。高純水主要指水的溫度為25℃時，電導率小于0.1us/cm,pH值為6.8-7.0及去除其他雜質和細菌的水。7.Ro純水一般稱呼純凈水，基本不保留水中的礦物質，PH值在6-7之間，為弱酸性，一般用于透析等YL用水，或實驗室，電子化工等特殊用水，由于水質污染嚴重，為保障飲水安全，也用于日常飲水，是衛(wèi)生，安全的飲用水目前世界上比較通用的純水標準主要有以下幾個：國際標準化組織（ISO），美國臨床病理學會（CAP）試藥級用水標準，美國測試和材料實驗社團組織（ASTM），臨床試驗標準國際委員會（NCCLS），美國藥學會（USP）等。同時，我國也有相應的純水標準：ZG國家電子級超純水規(guī)格GB/T11446-1997和ZG國家實驗室用水規(guī)格GB6682-92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的，都是依據(jù)這些標準來設計流程的。6、純水的應用目前純水主要應用在兩大領域：一、生命科學應用領域二、分析和常規(guī)應用領域生命科學應用方面，主要有：細菌細胞培養(yǎng)，臨床生物化學，電泳，電生理學，酶聯(lián)免疫吸附分析，內毒素分析，組織學，水栽培，細胞免疫化學，哺乳動物細胞培養(yǎng)，介質制備，微生物分析，分子生物學，單克隆抗體研究，植物組織培養(yǎng)，放射性免疫分析等等。分析和常規(guī)應用方面，主要有：蒸餾水器供水，蒸汽發(fā)生器，玻璃器皿清洗，樣本稀釋和試劑制備，超純水系統(tǒng)供水，固相萃取，普通化學，電化學，分光光度計，TOC分析，水質分析，離子色譜，火焰法原子吸收（Flame-AAS），石墨爐原子吸收（GF-AAS），GX液相色譜（HPLC），液質聯(lián)用（HPLC-MS），電耦合等離子光譜儀（ICP-AES），等離子質譜（ICP-MS），痕量金屬檢測，氣質聯(lián)用（GC-MS）等等.對水的純度要求極高的幾個主要應用：電泳：電泳用水Z重要的要求是生物活性物質諸如內毒素（通常小于0.05EU/ml），核糖核酸酶和蛋白酶（不可測定）的去除。**用電阻率18.2MΩ-cm，TOC<10ppb，0.1μm或更小孔徑的微濾以及細菌含量低于1CFU/ml的超純水作為供水。cfu/cm指的是每平方厘米樣品中含有的細菌菌落總數(shù)內毒素分析：從分離到細胞培養(yǎng)的各種應用領域用水都要求規(guī)定內毒素指標，內毒素Zda指標范圍從0.25IU/ml到0.03IU/ml。對內毒素分析，適用少內毒素的超純水，通常是0.05IU/ml或更小。超濾是制造少內毒素超純水的必須手段（國際上通常使用MWCO為5000道爾頓的超濾膜），而且可以結合UV等進行光氧化。IU應該是國際單位的意思，IU/ML如果是液體中某種物質的含量濃度，那就是每豪升所含該物質國際單位的數(shù)量。一般像沒有明確固定結構成份的一類物質如抗生素采用國際單位，以成份的KJ活性作比較，就像青霉素30萬單位(IU)等石磨爐原子吸收光譜：GF-AAS與其他原子吸收光譜測定的不同之處是，其火焰爐被電子發(fā)熱石墨管或棒替代，能在元素分析中達到很高的靈敏度。GF-AAS要求ding級純水系統(tǒng)，提供ppt級的雜質水平，18.2MΩ-cm的電阻率和低TOC水平。內置監(jiān)測儀提供純度保證，Z終的水質指標是由良好的預處理系統(tǒng)，加上連續(xù)循環(huán)流路和純水的超純化而實現(xiàn)。電感耦合等離子光譜儀：在ICP-AES應用中，對不同元素的靈敏度明顯不同，但金屬、過渡金屬、磷和硫檢測下限都在ppb范圍內。ICP-AES對水的純度要求相當嚴格，電阻率大于18MΩ-cm的超純水是必須的，TOC的要求一般不太重要，前處理要求反滲透或離子交換。等離子質譜：ICP-MS可被用于測定在ppt水平的元素。對這種靈敏的ICP-MS分析工作，水的純度要求非常嚴格，要求水中雜質在ppt水平，電阻率18.2MΩ-cm和較低的TOC。Z終的水質指標是由良好的預處理系統(tǒng)，加上連續(xù)循環(huán)流路和純水的超純化而實現(xiàn)。質譜分析：質譜能對混合物進行痕量分析，由于其高靈敏度，要求Z高純度的用水。所有的樣本制備和前處理，例如固相萃取都需要超純水。要求水中雜質在ppt水平，進行有機物分析時要求電阻率18.2MΩ-cm，非常低的TOC，一般指標小于3ppb。痕量金屬檢測：先進的現(xiàn)代分析儀器不斷提升分析的靈敏度。痕量元素現(xiàn)在通過使用諸如ICP-MS技術，可測定在ppt和亞ppt水平的物質。痕量分析工作需要不含可測定成分的純水，并且水質要求適用于Z嚴格Z靈敏的ICP-MS工作。因此，空白試劑，標準樣稀釋和樣本制備均需要純度Z高的超純水，甚至需要在無塵室中操作。隨著科技的發(fā)展，越來越多的應用開始要求使用純度高的超純水。7、超純水保持**水質的方法超純水取水后很容易遭到環(huán)境污染，所以使用前取水（即取即用）方式時Z合適的。只有把超純水與環(huán)境接觸的時間縮到極短，才能夠獲得純度極高的超純水。在配置高純度的化學試劑時，盡量不要使用長時間儲桶中存放的超純水，因為儲桶經長時間使用后，會因雜質、微生物的污染而造成水質的劣化，像這種水，在使用時已經不再是超純水。純水儲桶**安裝空氣過濾器，防止環(huán)境因素造成的污染。儲水桶請勿放置在日光直射處，水溫上升，容易造成微生物繁殖。特別是半透明儲水桶，也會因為日光通透而造成藻類繁殖。超純水取水時一定要將初期的出水放掉，以獲得穩(wěn)定的水質。取水時讓超純水順著容器側壁流入，盡量不要讓氣泡產生，可降低空氣污染。請不要在終端濾器后再連接軟管，使用直接取水的方式才能獲得純度高的超純水。長時間不用純水時，應將壓力儲水桶中的RO水全部放掉以防止污染。超純水機若長時間不使用，再次使用時應把初期純水充分放掉以確保水質。原則上，純水機應至少每710天通水一次，以防止微生物污染。超純水使用要點：1.即取即用2.排掉前端初期水3.取水時避免產生氣泡[詳細]
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2010-06-12 00:00
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