純水及超純水:Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級水應用指南
純水，也被稱(chēng)為純化水或實(shí)驗室級水，是指經(jīng)過(guò)過(guò)濾或多種純化方式以去除水總雜質(zhì)，而達到的純度較高水，為了讓其適合在實(shí)驗室環(huán)境中使用。純水通常分為三級------Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級，每一級都有自己的純度規格，根據不同的實(shí)驗需求應用不同級別的水。Ⅰ級通常稱(chēng)為超純水，是尤為純凈的，用于較為精密或對雜質(zhì)較為敏感的應用。在實(shí)驗室使用時(shí)，每種級別的水都要通過(guò)儀器儀表進(jìn)行監控，使其滿(mǎn)足實(shí)驗標準或者行業(yè)標準。本指南將概述不同級別的純水、它們的規格要求以及它們在哪些應用中使用。純水已經(jīng)在商業(yè)和工業(yè)實(shí)驗室中使用了幾十年，并普遍用于制藥和醫療行業(yè)。在這些實(shí)驗環(huán)境中，純水是為了確保實(shí)驗的重復性和可靠性消除可能產(chǎn)生的干擾準確性和精確度的污染物。另外，純水可以確保一些精密實(shí)驗室設備和分析儀器的安全和穩定的運行，減少因維護和修理而導致的實(shí)驗停機時(shí)間，有助于降低成本。除了保持持續監測外，還應該正確的使用不同級別的水，以防止造成污染，得到不準確的結果。水的純化費用相對昂貴，因此不合理的大量使用Ⅰ級超純水用于任何實(shí)驗，會(huì )產(chǎn)生昂貴的費用。因此，識別水的純度和使用正確的不同類(lèi)型的水是很重要的。實(shí)驗室用水主要分為三個(gè)級別。Ⅲ級純水級別低，一般用于沖洗玻璃器皿等；Ⅰ級超純水級別最高，一般用于精密儀器和對雜質(zhì)較為敏感的實(shí)驗，這一級的水一般用于商業(yè)、工業(yè)和科研實(shí)驗室，如科學(xué)實(shí)驗、診斷測試和分析儀器，在這些實(shí)驗中需要高純度的水來(lái)減少和消除污染物，保持結果的正確性、準確性和重復性。為了區分不同級別的水，需要對水的各種成份和可能的污染物進(jìn)行評估和檢測，這些檢測包括以下內容：這涉及到測量水中的離子含量和無(wú)機雜質(zhì)，以微西門(mén)子/厘米為單位進(jìn)行測量 (µS/cm)。電導率通常在評估從 "原水 "到 "純水"的水時(shí)使用。電導率提供了一個(gè)水中大多數離子總含量的水平。電阻率的測量單位是歐姆（Ω·cm）。它與電導率成反比，可用于測量水中大多數離子的總含量。通過(guò)使用專(zhuān)用的設備，如電阻率儀，可以測量水對電流的抵抗程度通常用于Ⅰ類(lèi)水，你可以使用TOC（總有機化合物）來(lái)幫助定義純度水平。這可以提供一個(gè)有機雜質(zhì)的含量水平。通常儀器是通過(guò)先氧化有機化合物，再量化氧化產(chǎn)物而達到檢測總有機化合物的目的。不同級別的水采用不同的方法生產(chǎn)，用于不同的應用，在實(shí)驗室內發(fā)揮不同的作用，因此確定實(shí)驗所需的純水級別是非常重要的。以下是對三種級的水及其在實(shí)驗室中的具體功能和用途的詳細介紹：Ⅲ級水: Ⅲ級純水也被稱(chēng)為初級水，與另兩個(gè)級別的水相比，其純度低。由于這個(gè)原因，Ⅲ級純水通常用于一般非關(guān)鍵的實(shí)驗，也可以作為Ⅰ級和Ⅱ級水純化設備的進(jìn)水。這種級別的水是通過(guò)介質(zhì)過(guò)濾器，碳過(guò)濾器和反滲透模塊產(chǎn)生的，這是一個(gè)粗純化過(guò)程，可以去除大約90-99%的污染物。Ⅲ型水通常用于實(shí)驗室基本應用，也適合一些清洗工作，例如玻璃器皿、加熱浴和其它非關(guān)鍵應用。此外，Ⅲ類(lèi)水可以用作為高壓滅菌器的進(jìn)水和Ⅰ類(lèi)超純水生產(chǎn)設備的進(jìn)水。為了滿(mǎn)足Ⅲ級水的要求，通常電阻率應大于4MΩ·cm，電導率應小于0.25μS/cm。此外，總有機碳含量應低于200ppb。Ⅱ級水：Ⅱ級水也被稱(chēng)為實(shí)驗室級水，有較高的純度，經(jīng)常用于實(shí)驗室標準應用、測試等。這種類(lèi)型的水可以通過(guò)反滲透模塊和離子交換模塊生產(chǎn)。這個(gè)過(guò)程中包括合成樹(shù)脂成份，由氫離子或羥基離子取代原水中的離子。Ⅱ級水也可以通過(guò)反滲透或電滲析結合連續電去離子技術(shù)（CEDI）生產(chǎn)。在實(shí)驗室環(huán)境中，Ⅱ型水可用于一般的實(shí)驗，如緩沖液的制備、樣品的稀釋、微生物的分析、PH電極的校準和電化學(xué)實(shí)驗。此外，Ⅱ型水也可以為洗瓶機、高壓滅菌器和臨床分析儀提供進(jìn)水，防止管路和設備內部結垢。Ⅱ級水通常電阻率應大于1 MΩ·cm，電導率小于1µS/cm?？偟挠袡C碳含量低于50 ppb。Ⅰ級水：Ⅰ級水是純度最高的水，通常被稱(chēng)為超純水。這種級別的水用于關(guān)鍵應用和精密設備；一般應滿(mǎn)足分析實(shí)驗室的用水要求。生產(chǎn)超純水通常要經(jīng)過(guò)拋光模塊，一般這種模塊是安裝在超純水機內的。Ⅰ級水是極易受污染的，當超純水遠離其生產(chǎn)過(guò)程后極短的時(shí)間就會(huì )被容器或周?chē)髿馕廴?，因此不應將其存在罐或桶中，應該隨用隨取。由于Ⅰ型具有高的純度水平，它可以廣泛用于分析設備等各種設備和實(shí)驗，包括氣相色譜、流式細胞儀、液相色譜儀、原子吸收光譜儀和分子生物學(xué)實(shí)驗、聚合酶鏈式反應、TOC分析、細胞和組織培養。此外，Ⅰ級水還可用于分子生物學(xué)的樣品稀釋和試劑制備。要達到Ⅰ級水的標準，通常電阻率應大于18 MΩ·cm，電導率應小于0.056µS/cm，總有機碳含量應低于50ppb。
純化方法：
自然界的水中含有各種可溶解的污染物，如溶解的氣體、細菌、有機化合物、顆粒和膠體。這些污染物即使是含量很小，也會(huì )影響測試結果和測試的準確性。為了獲得純水，通常使用以下幾種方法：
蒸餾：蒸餾是一種常見(jiàn)的純化方法，可以去除水中大部分的雜質(zhì)和污染物，如細菌、有機化合物和重金屬。首先需要煮沸液體，使其蒸發(fā)成蒸汽，最后冷卻蒸汽后形成蒸餾物。蒸發(fā)過(guò)程通常會(huì )分離雜質(zhì)，然后可以分離出純水。
反滲透：反滲透是在高壓下將水推過(guò)反滲透膜來(lái)進(jìn)行去離子處理。這種半透膜可以阻止污染物通過(guò)，如離子、細菌、顆粒和膠體。
去離子模塊：去離子模塊也被稱(chēng)為DI模塊或離子交換模塊。去除的離子可以認為是水中的雜質(zhì)，例如在城市水中常見(jiàn)的離子包括鎂、鈣和氯。去離子模塊的原理通常是用氫離子和羥基離子和水中雜質(zhì)離子進(jìn)行離子交換，重新結合產(chǎn)生純水。這種去離子的方法通常用于生產(chǎn)Ⅱ級水。
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