1 水的基本性质
1个水分子(H2O)是由1个氧原子和2个氢原子弯曲键结而成。由于正、负电荷的中心不一致,因此属于极性分子。当2个水分子同时存在时,二者会由静电交互作用与氢键结合,互相吸引并保持一定的距离。而1个水分子可以同时与4个水分子结合,形成晶体般的整齐结构。
水分子聚合体中,由于氢键键结的网状结构会部分断裂,而形成逐次移动变化的状态,因此水在整体上呈现液态,而此结构变化每秒可达1012次。
一般而言,水若含有适量的钠、钾离子及硅酸盐等矿物质,就会觉得好喝,若含有大量残留的盐类,如镁、钙等非酸碱中性盐类,就会觉得难喝。也就是说,所谓的水除了H2O外,还含有许多其它的成分,而这些成分的种类和含量决定了水的味道。
水极易溶解盐类,即使阴阳离子经由静电的交互作用,很强的结合在一起,在水中也很容易电解。这是因为,水分子可以和离子结合产生“水合离子”。离子的半径很小,电荷大的离子会与水分子强力的交互作用,由水分子在离子的周围紧密排列。这时候,阳离子会与带负极矩的氧原子相互作用,而阴离子则形成相反的结构。
2 水中存在的杂质
可溶性无机物:无机盐类、溶解气体、重金属、硬度成分(钙、镁等)。
可溶性有机物:木质素、单宁、腐植酸、内毒素、RNA分解酶、农药。、三氯甲烷、环境荷尔蒙物质、界面活性剂、有机溶剂。
微粒子:铁锈、胶体、悬浮物、固体颗粒。
微生物:细菌类、藻类。
3 实验用水所要求的纯度
所谓实验,是指对现象所推测的假设加以验证的动作。假设能否被证明为真理,与假设能否具有再现性的结果至关重要。实验的再现性除了要有良好的技巧,还受到所用化学试剂的纯度和分析仪器的精密度的影响。实验中用来配置溶液的化学试剂,及所使用的水的纯度也非常重要。假设水中污染物对实验检测会造成影响,就必须去除这些物质。此外,为了取得良好的再现性结果,使用能保持稳定水质的纯水是必要的。
随着实验用的分析系统灵敏度的提高,对水的纯度有了更高的要求。
1ppm=1mg/L
1ppb=1μg/L
1ppt=1ng/L=1μg/ml
在水中,将距离1cm的两片表面积为1cm2大小的电极加以通电,来监测两极间的导电率,通过所加电压和测得的电流能够获知两极间的电阻值,这个数值在水质分析中通常被称为电阻率或比电阻,其单位用MΩ.cm(megaohm-centimeter)来表示。电阻率的倒数称为导电率或电导率,用μs/cm(microSiemenspercentimeter)来表示。
这两个参数是表示水的纯度的最常用参数。
将自来水中的离子去除,会使得电阻率值升高(导电率降低),但并非无限制的增加,这是因为部分水分子会电离为氢离子和氢氧根离子,其电阻率值极限值18.248MΩ.cm(25℃)。此外,电阻率值会随着水的电离常数而改变,因而会受到水温的影响。例如,25℃的超纯水,其电阻值为18.2MΩ.cm,但在0℃则为84.2MΩ.cm,100℃则为1.3MΩ.cm。在25℃附近,当温度上升1℃,其电阻值将下降0.84MΩ.cm。因此,多使用补偿至25℃的电阻率值来做衡量标准。
此外像总有机碳含量(TOC),热源内毒素含量,细菌含量,颗粒含量,微生物含量,总溶解固体含量(TDS)等也常常被用作补充说明水质的重要参数。因此,水的纯度标准通常由以上这些参数的一项或几项来综合说明、分级。
4 纯水的分级标准
实验室纯水可分为4个常规等级:纯水、去离子水、实验室Ⅱ级纯水和超纯水。
纯水:纯化水平最低,通常电导率在1-50μs/cm之间。它可经由单一弱碱性阴离子交换树脂、反渗透或单次蒸馏制成。典型的应用包括玻璃器皿的清洗、高压灭菌器、恒温恒湿实验箱和清洗机用水。
去离子水:电导率通常在1.0-0.1μs/cm之间。通过采用含强阴离子交换树脂的混床离子交换制成,但它有相对较高的有机物和细菌污染水平,能满足多种需求,如清洗、制备分析标准样、制备试剂和稀释样品等。
实验室Ⅱ级纯水:电导率<1.0μs/cm,总有机碳(TOC)含量小于50ppb以及细菌含量低于1CFU/ml。其水质可适用于多种需求,从试剂制备和溶液稀释,到为细胞培养配备营养液和微生物研究。这种纯水可双蒸而成,或整合RO和离子交换/EDI多种技术制成,也可以再结合吸附介质和UV灯。
超纯水:这种级别的纯水在电阻率、有机物含量、颗粒和细菌含量方面接近理论上的纯度极限,通过离子交换、RO膜或蒸馏手段预纯化,再经过核子级离子交换精纯化得到超纯水。通常超纯水的电阻率可达18.2MΩ-cm,TOC<10ppb,滤除0.1μm甚至更小的颗粒,细菌含量低于1CFU/ml。超纯水适合多种精密分析实验的需求,如高效液相色谱(HPLC),离子色谱(IC)和离子捕获-质谱(ICP-MS)。少热源超纯水适用于像真核细胞培养等生物应用,超滤技术通常用于去除大分子生物活性物质,如热源(结果为<0.005IU/ml)以及无法检测到的核酸酶和蛋白酶。
目前世界上比较通用的纯水标准主要有以下几个:国际标准化组织(ISO),美国临床病理学会(CAP)试药级用水标准,美国测试和材料实验社团组织(ASTM),临床试验标准国际委员会(NCCLS),美国药学会(USP)等。同时,我国也有相应的纯水标准:中国国家电子级超纯水规格GB/T 11446-1997和中国国家实验室用水规格GB/T 6682-2008等。因此市面上绝大多数的纯水系统,无论是进口的还是国产的,都是依据这些标准来设计流程的。
5 实验室用水标准
中国国家实验室用水国家标准GB6682-92
一级水用于有严格要求的分析实验,如,液相色谱分析用水等。
二级水用于无机痕量分析,如,原子吸收光谱分析用水等。
三级水用于一般化学分析实验。
国标(GB6682-92)的补充说明:由于在一级和二级水的纯度下,难于测定其真实的pH值,因此对一级和二级水的pH值范围国标不作规定。答案来自
实验室用水知多少?
实验室常见用水种类 1. 蒸馏水(dH2O\/ddH2O)实验室常用纯水,具有较高的去除杂质能力,但不能去除挥发性杂质。一次蒸馏达到三级水标准,二次蒸馏则为二级水标准。新鲜蒸馏水无菌,储存后易污染。2. 去离子水(DI水)通过离子交换树脂去除杂质,但不能去除细菌、高分子有机物、致热源和非电离杂质,储...
实验室用水的标准是什么
实验室用水的标准是蒸馏水。蒸馏水是指经过蒸馏、冷凝操作的水,蒸二次的叫重蒸水,三次的叫三蒸水。低耗氧量的水,加入高锰酸钾与酸工业蒸馏水是采用蒸馏水方法取得。水,化学式为H?O,是由氢、氧两种元素组成的无机物,无毒,可饮用。在常温常压下为无色无味的透明液体,被称为人类生命的源泉...
实验室用水国家标准
2、二级水:可含有微量的无机、有机或胶态杂质。3、三级水:适用一般实验室实验工作。
GB\/T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法
分析实验室用水的规格见表1,容器应为密闭的、专用聚乙烯容器,三级水也可使用密闭、专用的玻璃容器。新容器在使用前需用盐酸溶液(质量分数为20%)浸泡2d~3d,再用待测水反复冲洗,并注满待测水浸泡6 h以上。取样前用待测水反复清洗容器,取样时要避免沾污。水样应注满容器,各级用水在运输过程中应避...
实验室用水有哪些等级?
3、三级水用蒸馏或离子交换的方法制得,三级水标准,电阻率0.2MΩ.cm@25℃。主要用途:常用作水浴用水、高压灭菌锅水和超纯水系统水,或用于清洁玻璃器皿。二、实验室介绍 1、简介:实验室(Laboratory\/Lab)即进行实验的场所。实验室是科学的摇篮,是科学研究的基地,科技发展的源泉,对科技发展起着...
什么是实验室用水?
实验室用水分为一级水、二级水和三级水。根据中华人民共和国国家标准GB6682-92《分析化学实验室用水的规格及试验方法》的规定,分析化学实验室用水分为三个级别。一级水用于有严格要求的分析实验,包括对颗粒有要求的实验,如高效液相色谱用水。一级水用于有严格要求的分析实验,包括对颗粒有要求的实验...
分析试验室用水分为哪三个级别
试验室用水分为三个级别:一级水、二级水和三级水。一、一级水 一级水是一种高质量的水,主要用于精密实验室的试验工作。这种水的离子含量非常低,纯度高,通常是通过离子交换法和高精度净化技术进行处理得到的。一级水在处理过程中经过了多次的除盐、去离子和过滤等环节,确保水质纯净,满足实验室的...
实验室用水可分为几级
实验室纯水可分为4个常规等级:纯水、去离子水、实验室Ⅱ级纯水和超纯水。2、纯水 纯化水平最低,通常电导率在1-50μs\/cm之间。它可经由单一弱碱性阴离子交换树脂、反渗透或单次蒸馏制成。典型的应用包括玻璃器皿的清洗、高压灭菌器、恒温恒湿实验箱和清洗机用水。3、去离子水 电导率通常在1.0-0...
p2实验室用水标准
p2实验室用水标准如下:1、禁止使用自来水作为实验室内的工业用水。2、实验室内的用水应当符合国家相关标准,如GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》、GB\/T6682-2008《水分析检验规范》等。3、实验室内的用水应当经过必要的处理和消毒,确保水质符合实验要求。4、实验室内的用水应当严格控制流量和用量,...
关于实验室用水知识,你都了解吗?
首先,实验室用水按照GB\/T 6682-2008标准划分为三个等级:一级水、二级水和三级水,水质要求严格区分。评价水质的依据是特定的技术指标。实验室常见水种包括:蒸馏水,虽然纯净,但因不能完全去除挥发性物质,且储存时易滋生细菌,需要及时使用;去离子水通过离子交换去除离子,但可能含有机物,也需尽快...