实验室纯水机选购

  我们每天都在做实验接触到的最多的试剂莫过于水它通常贯穿我们的整个实验过程。也许正是因为水的普遍和易得往往让我们忽略了它对实验结果产生的影响。正确选择纯水仪器可以帮助科研工作者避免许多不必要的麻烦。 
  在挑选一款合适的纯水器之前我们应该首先了解我们的实验需要什么样的水。不同的国际组织如ASTM、CLSI、ISO等制定的水质标准也有所不同所以很难明确地划分实验室用水的等级。一般来说我们采用下面的分级方法:
应用领域
 纯水级别
 相关参数
高效液相色谱(HPLC)
气相色谱(GC)
原子吸收(AA)
电感耦合等离子体光谱(ICP)
电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)
分子生物学实验和细胞培养等
 I级水
 电阻率(MΩ.cm):>18.0 
TOC含量(ppb):<10
热原(Eu/ml):<0.03
颗粒(units/ml):<1
硅化物 (ppb):<10
细菌(clu/ml):<1
pH:NA
制备常用试剂溶液
制备缓冲液
 II级水
 电阻率(MΩ.cm):>1.0 
TOC含量(ppb):<50
热原(Eu/ml):<0.25
颗粒(units/ml):NA
硅化物 (ppb):<100
细菌(clu/ml):<100
pH:NA
冲洗玻璃器皿
水浴用水
 III级水
 电阻率(MΩ.cm):>0.05 
TOC含量(ppb):<200
热原(Eu/ml):NA
颗粒(units/ml):NA
硅化物 (ppb):<1000
细菌(clu/ml):<1000
pH:5.0-7.5
  我们根据实验的应用领域不同来选择不同级别的水质再针对不同的对水的要求选择与应用要求相符合的纯水器。通常我们要考虑到以下几个因素:
1. 水质监控手段
  一台高品质的纯水器必须包括实时在线的离子水平监测(电阻率检测仪)和连续在线的有机物污染监测(TOC检测仪)。传统的纯水器只有电阻率检测仪是通过监测液体溶液中离子在阴阳电极间的移动情况来反映水的纯度测定结果与离子浓度、电荷数及离子流动性有关是一个很好的指示水纯度的参数。超纯水在25℃时的理论电阻率为18.2 MΩ.cm。
  但是仅仅以18.2 MΩ.cm(25℃)的电阻率读数作为衡量超纯水的指标是远远不够的因为很多有机物分子并不以离子形式存在所以不会影响到电阻率的测定造成的结果是电阻率的读数良好时水中可能仍然存在有机物的污染。同样检测到TOC的值只能说明水中有机物的含量的多少并不能指示水中阴、阳离子的浓度。所以必须把两者结合起来选择同时带有电阻率检测仪和TOC检测仪的纯水器才能确保更高质量的超纯水。
2. 微生物的污染
  微生物污染是最常被忽略的一个问题微生物污染一旦出现将会迅速遍及到整个纯水系统,并且逐渐形成菌膜很难去除。它们不断向水中释放有机物和离子使用这样的水会导致进行离子色谱和高效液相分析时出现鬼峰。
  微生物是一种颗粒物质会在液相色谱分析时导致柱子回压升高在做ICP-MS检测实验时会破坏ICP喷雾器。微生物还会释放一定数量的大分子比如酶(核酸酶、碱性磷酸酶等)和内毒素。核酸酶的存在对有关DNA和RNA的分子生物学实验是非常不利的微生物释放出的碱性核酸酶也会在酶免疫检测中造成假阳性的结果。内毒素会活化细胞产生信号传递物质并且抑制酶活性。
  为了防止微生物的污染我们应该选择无死体积、采用循环管路、带有无菌溢流口、空气过滤器和紫外灭菌的水箱(如Millipore的Tank)可以最大程度的抑制微生物在系统内的生长和增殖。
3. 使用方便
  超纯水是一定要即取即用的这是因为经过高度纯化过的水对化学物质具有更高的亲和力与普通的水相比更容易从贮存容器(如器皿、试管)和化学蒸汽中吸收化学物质一般实验室用的聚乙烯玻璃瓶和洗瓶等也会向超纯水中释放有机物和无机物使超纯水受到污染。所以如果实验需要用到超纯水那么最好选择有远程取水和多个取水口功能的超纯水器。首先这样可以同时满足不同的实验人员对多种水质的需要比如进行普通实验室实验或层析应用实验时可以选择取水口带微滤膜的Millipak而在进行细胞培养或分子生物学应用实验时则选择带有去热源和RNA酶功能的Biopak。其次多个远程取水口与传统的取水方式相比可以更加灵活方便的取水比如我们可以放置一个远程取水口在超净台内不仅减少了实验污染的几率而且更方便实验者进行实验。
4.维护方便
  其实纯水器中所使用的离子交换树脂活性炭超滤膜等都是由一定的使用寿命的。很多人认为离子交换树脂是可以不断再生循环使用其实不然。过期或再生的树脂会向水中释放出高浓度的污染物,再生树脂重复使用也会导致树脂颗粒的破损向水中释放出颗粒和有机物加速微生物的生长。因此耗材的定期更换是必须落到实处的一件大事。所以仪器本身自带的预警功能非常重要它可以在耗材耗竭水质彻底变坏以前提醒您准备更换耗材。另外我们在选购纯水器时应当尽量选择可以轻松方便的更换耗材的仪器即使工程师不能及时上门服务我们也不会因为担心水质不佳而耽误我们的实验进程。
5. 超纯水不是万能的
  我们常常会想是否可以用高质量的超纯水来进行所有的实验操作。但是在某些情况下使用高成本的超纯水不仅没有必要反而会导致较差的实验结果因为在一些特定的生物应用实验中痕量元素是有益且必须的。
  一个很好例子就是在饲养实验用的斑马鱼时养鱼用的水绝对不能含有氯、氨、杀虫剂和亚硝酸盐并且鱼对水中pH的变化也是非常的敏感。超纯水的pH值虽然是7.0但是它非常容易从空气中吸收二氧化碳所以会在水中形成碳酸并且把pH降低到5.6左右。另外,由于超纯水过于干净的去除了所有金属离子使得鱼生长所必须的一些痕量元素也同时被去除这些对鱼的健康和生长都是百害无益的。因此相对而言反渗透水会比超纯水更适合斑马鱼的生长。
  还有其他一些情况使用II级水和III级水都是比超纯水更好的选择。比如超声时水和金属有长时间的接触金属探头会逐渐被超纯水腐蚀掉。所以针对不同的用途选择不同的水质是非常重要同样我们也不能只依赖于一台纯水器达到所有的目的。

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