潔凈室-純水技術應用

1、緩沖液和介質制備

不同的實驗目的靈敏度要求也不同，它決定了試劑制備或稀釋用純水的等級。對很多普通化學應用，靈敏度不是首要因素，實驗室Ⅱ級純水就已經具備了足夠好的純度。在此基礎上結合去離子技術就可得到很低離子含量的超純水，結合UV燈、過濾和循環管路等手段，還可以很好地控制有機物和微生物水平。

2、臨床生物化學

   臨床實驗室用水應依照相應的水質標準，其中最相關的是美國臨床實驗室標準研究所(CLSI)標準中的I型純水，美國、日本、歐洲的藥典也是很常用的標準。

   臨床分析儀供水或在任何制備和分析程序中的用水，都應使用結合多種純化技術制成的高品質純水。臨床分析儀用水純度要求應依據分析儀制造商的設置而定，但通常電阻率應大于10 MW-cm，TOC 小于50 ppb以及細菌水平小于5 CFU/ml。

3、電化學

   用于實驗室的電化學技術包括從伏安法和電位測定法，到電化學掃描隧道顯微(SECM)、電化學阻抗譜(EIS)和電致化學發光 (ECL)。這些技術依靠靈敏的測量被測物發出的微小電信號進行工作，因而所使用的水應該產生最小的背景干擾。建議用于電化學的水等級至少電阻率大于5 MW-cm，無機物、有機物和凝膠污染物含量較低，TOC含量 小于50 ppb以及細菌含量低于1 CFU/ml的實驗室Ⅱ級純水。對超痕量電化學分析儀，需用超純水。

4、電泳

大分子可以通過幾個不同的技術被彼此分離，包括化學方式、超速離心法和電泳。電泳用水最重要的要求是生物活性物質諸如內毒素(通常小于0.005 IU/ml)、核糖核酸酶和蛋白酶(不可測定)的去除。最好用電阻率18.2 M?-cm，TOC 小于 10 ppb，0.1 um或更小孔徑的微濾以及細菌含量低于1 CFU/ml的超純水作為供水。

5、電生理學

   電生理學方法涵蓋從測量生物反應到電流和電磁領域，從整個動物體的研究到使用微電極和細胞膜片鉗技術的單細胞研究。電生理學技術通常很敏感，水中無機污染物對其會造成很大干擾。推薦使用至少電阻率大于1M?-cm，TOC小于50 ppb以及細菌含量低于1 CFU/ml的實驗室Ⅱ級純水。

6、內窺鏡檢查

醫療保健領域的臨床應用要求低內毒素的純水用于內窺鏡清洗。帶UV燈、超濾并定期消毒的初級和實驗室Ⅱ級純水都可使用。

7、內毒素分析

   從分離到細胞培養的各種用水應用領域都要求規定內毒素指標，內毒素最大指標范圍從0.25 IU/ml 到 0.03 IU/ml。

   對內毒素分析，適用少內毒素的超純水，通常是0.05 IU/ml或更小。超濾是制造少內毒素超純水的必需手段，而且可以結合UV燈進行光氧化。

F-AAS –火焰法原子吸收

雖然F-AAS技術與多元素分析的等離子質譜(ICP-MS)和離子發射光譜(ICP-ES)有些重疊，但由于其適宜的成本，原子吸收光譜(AAS)還是非常廣泛地用于較小的實驗室或特殊分析，其元素的監測下限從ppb到ppm不等。實驗室Ⅱ級純水的純度通常足以滿足大部分常規的AAS分析，它不要求低水平的有機物和細菌含量。

8、供應蒸餾水器

   蒸餾是比較早期的水純化方式，是最有效的預處理水的方法之一。目前國際上越來越通行的方法是，由Ⅲ級純水而不是由飲用水直接供應蒸餾水器。

9、供應超純水系統用水

用飲用水或相應水源生產超純水(18.2 Mohm-cm, TOC <5ppb)通常由兩個階段完成——預處理和超純化處理。預處理減少所有大量雜質——無機物、有機物、微生物和顆�！�—大約超過95%被去除，使用反滲透、反滲透結合離子交換或EDI可以被最有效地實現以上目的。也可以單獨采用離子交換純化飲用水，但不能使有機物、細菌和顆粒雜質的指標達到同等水準。越好的預處理水質，對超純水的出水水質越有保障。

10、GC-MS – 氣質聯用

     對于GC應用，純水經常被用于制備空白對照組、標準樣和樣本的預處理，諸如固相萃取。氣質聯用的靈敏度非常高，其對高純度水的純度要求是非常嚴格的。TOC水平盡可能低，通常小于3 ppb，以RO水為進水的低TOC水平的超純水可以完全滿足要求。必須嚴格按操作說明使用超純水儀以確保持續的高品質出水。

11、普通化學

     普通化學實驗推薦用水等級為電阻率>1 MW-cm，TOC<50 ppb以及細菌含量低于10CFU/ml的實驗室Ⅱ級純水。

12、GFAAS -石墨爐原子吸收光譜法，也稱CFAASGFAAS

     與其它原子吸收光譜測定(AAS)的不同之處是，其火焰爐被電子發熱石墨管或棒替代，其能在元素分析中達到很高的靈敏度。GFAAS要求頂級純水系統，提供ppt級的雜質水平，18.2 MW-cm的電阻率和低TOC指標，內置監測儀提供純度保證，最終的水質指標是由良好的預處理系統，加上連續循環流路和純水的超純化而實現。

13、玻璃器皿的清洗/沖洗

     玻璃器皿的清洗是大多實驗室每天的例行公事，它對水等級的要求依據實際應用的不同而定�？紤]到成本，適用于大部分常規用途的玻璃器皿的清洗可用初級純水。對比較敏感的分析或遺傳實驗來說，適用實驗室Ⅱ級純水，通常電阻率水平在1 - 15 MW-cm。對于鑒定應用，諸如痕量分析技術(如 ICP-MS)、高靈敏的細胞培養和嚴格的臨床應用，其玻璃器皿應該用超純水清洗，特別是最后一次沖洗。如果用被污染的玻璃器皿裝載緩沖液、介質或稀釋液，就很難保證它們的純度了。電阻率應為18.2 MW-cm，TOC小于10 ppb以及細菌含量低于1 CFU/ml。

14、生物組織學

     由于大部分生物組織學工作的性質，其細胞是固定和不繁殖的，應使用實驗室Ⅱ級純水。典型的電阻率為大于1 MW-cm，TOC 小于50 ppb以及細菌含量小于1 CFU/ml。

HPLC -高效液相色譜高效液相可以直接分析痕跡量或大量的成分。純水可以作為流動相的一個成分，也可以用于制備空白、標準及樣品制備。對于那些靈敏度要求不高的分析實驗，其對純水的要求條件是TOC小于50ppb 以及電阻率大于1 M?-cm。梯度洗脫HPLC有極低的監測下限，例如完全低于1 ppb。純水的使用也是必需的，并且其純度要求很高，TOC水平通常小于3ppb，這接近超純水系統為特殊使用目的設計的TOC水平的最佳極限，此時最好使用RO水作為超純水系統的進水。必須嚴格按操作說明使用以確保持續的高品質出水。14、水栽法

      在水栽培應用中水源要足夠純，不僅保證添加的礦物和營養物質濃度的準確，而且要防止污染物引起的間接影響。舉例來說，高水平的溶解成分特別是鈣和鎂能造成高堿度改變水的硬度。高濃度的鈉和氯化物也會導致直接毒性，并會通過妨礙鈣、鎂、硝酸鹽和痕量元素的吸收而造成間接破壞。水栽推薦使用低離子、低有機物和低細菌污染水平的實驗室Ⅱ級純水。

15、ICP-AES -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、磷和硫監測下限都在ppb (µg/l)范圍內。ICP-AES對水的純度要求相當嚴格，電阻率大于18 M?-cm的超純水儀是必須的，TOC的要求一般不太重要，前處理要求反滲透或離子交換。

16、ICP-MS - 等離子體質譜

     ICP-MS可被用于測定在ppt 水平 (ng/l) 的元素。對這種靈敏的ICP-MS分析工作水純度的要求非常嚴格，要求水中雜質在ppt水平，電阻率18.2 M?-cm和較低的TOC。雙柱之間的中間水質監測儀提供更進一步的水質保證，最終的水質指標是由良好的預處理系統，加上連續循環流路和純水的超純化而實現。

17、免疫細胞化學

     對于免疫細胞化學，用抗體監測特殊蛋白質的轉移會被來自微生物和相關生物活性細胞的碎片和代謝物的污染所干擾。推薦使用少內毒素的超純水。

18、IC – 離子質譜

     IC通過直接注射10-50ml樣本用于少量和大量成分測定(比如低至0.1 ppm)，高純度的純水用于空白、標準樣和洗脫掖制備。對此類應用如果運行成本是個問題的話，實驗室Ⅱ級純水大致適合，否則超純水是首選。我們可以通過離子交換柱預濃縮被測離子并將其注入洗脫液，用IC進行分離和分析，這樣就可以將IC的監測下限提高到ppt級。50或100 ml樣品就可以用這種方法進行分析。這種方式要求純度很高的水，其雜質在ppt水平，電阻率18.2 M?-cm和較低的TOC。雙柱之間的中間水質監測儀提供更進一步的水質保證，最終的水質指標是由良好的預處理系統，加上連續循環流路和純水的超純化而實現。

19、哺乳動物細胞和細菌培養

      對成功的細胞培養來說，必須沒有細菌、酵母和各種雜質的污染。有一點必須確定，任何介質或緩沖液都應是高純度的，有機物、無機物、可溶性氣體的高污染水平都會直接影響細胞培養(或間接影響細胞培養比如改變pH值)，細胞培養主要關心微生物污染以及相關生物活性細胞的碎片和代謝物。建議至少使用實驗室Ⅱ級水用于細菌培養，電阻率大于10 MW-cm, TOC小于50 ppb 以及細菌含量低于1 CFU/ml。推薦使用少熱源的超純水用于靈敏的哺乳動物細胞培養。

20、質譜分析

     質譜能對混合物進行痕量分析，由于其高靈敏度，所以要求最高純度的用水。所有的樣本制備、樣本的前處理，例如固相萃取都需要超純水。要求水中雜質在ppt水平，進行有機物分析要求電阻率18.2 M?-cm，非常低的TOC，一般指標小于3 ppb。雙柱之間的中間水質監測儀提供更進一步的水質保證，最終的水質指標是由良好的預處理系統，加上連續循環流路和純水的超純化而實現。

21、微生物分析

     常規的微生物分析要求實驗室Ⅱ級純水。應該有較低的細菌污染和低水平離子、有機物和顆粒雜質。電阻率大于1 M?-cm，TOC小于50 ppb 以及細菌含量小于1 CFU/ml 。

22、分子生物學

     分子生物學研究的焦點集中在核酸、蛋白質和酶。微生物以及相關生物活性細胞的碎片和代謝物的污染對其有嚴重影響。推薦使用少熱源的超純水。

23、單克隆抗體研究

     單克隆抗體正日益成為新型療法和體內診療產品開發中極具價值的工具。對靈敏的細胞培養，有一點必須確定，任何介質或緩沖液都必須是高純度的。有機物、無機物、可溶性氣體的高污染水平都會直接影響細胞培養(或間接影響細胞培養比如改變pH值)，細胞培養主要關心微生物污染以及相關生物活性細胞的碎片和代謝物。細菌培養用水至少應該是實驗室Ⅱ級純水，其電阻率大于10 MW-cm，TOC小于50 ppb 以及細菌含量小于1 CFU/ml 。對敏感的哺乳動物細胞培養，推薦使用少熱源的超純水。它由經過去離子、反滲透或蒸餾方式預純化的純水再經過超純化柱制成，超濾將確保去除其中的核酸酶和內毒素。

24、植物組織培養

     微繁殖技術允許大量克隆某種植物和大量繁殖無病害植物。為使潛在的生物活性物質的影響最小化，推薦使用少熱源的超純水。

25、定性分析

      定性分析方法應該使用實驗室Ⅱ級純水，其電阻率大于1 MW-cm，TOC小于50 ppb 以及較低的顆粒性雜質和細菌含量。不過，對靈敏度高的分析技術如ICP-MS，需要最佳指標的超純水，無機物雜質在ppt水平，電阻率18.2 M?-cm和較低的TOC。

26、RIA放射免疫分析和ELISA酶聯免疫吸附分析

     在ELISA中的抗體反應很強烈，在大部分分析中不需要最高純度的水，實驗室Ⅱ級純水就可適用。其電阻率大于10 MW-cm，TOC小于50 ppb 以及細菌含量低于1 CFU/ml。

27、樣本稀釋和試劑制備

      在制備樣本、空白、試劑和標準樣時都會用到稀釋。用于稀釋的純水其純度必須足以不破壞或影響后續的分析。普通化學實驗涉及到的緩沖液、空白和標準樣，對于被分析物在1ppm以上的，采用電阻率大于1 MW-cm，TOC小于50 ppb，低細菌含量的實驗室Ⅱ級純水就可以滿足需要并帶來理想的分析結果。對ppb水平或更低的痕量分析，需要超純水用于空白和標準樣的制備。

28、SPE -固相萃取

     SPE廣泛用于痕量有機物測定的預處理階段，將痕量的被測物從大量雜質中分離出來。對于痕量分析用制備空白、標準樣和沖洗固相提取，均需要有機物污染最少的超純水。從RO水作為進水，有最低TOC參數的頂級純水儀完全滿足此應用。應嚴格按照操作手冊使用，以確保持續的高品質出水。

29、分光光度測定

     推薦至少使用實驗室Ⅱ級純水用于分光光度測定，要求無機物、有機物或凝膠污染均較低，電阻率大于1 MW-cm。低TOC含量 (小于50 ppb)，在有UV檢測器的儀器中尤為重要，因為溶解性有機物可能會干擾其檢測。

30、蒸汽發生器

      蒸汽發生器的應用范圍包括無塵室增濕、保濕、直接蒸汽加熱、高壓滅菌器和消毒器。大部分蒸汽發生器由預處理過的飲用水供水，以避免細菌滋生、污染物沉淀從而減少維護保養，增強系統性能和提高清潔水平。蒸汽發生器可使用通過反滲透方式制成的初級純水，電導率范圍在1–50 mS/cm (電阻率為0.02 至 1.0 MW-cm)。

31、TOC 分析

       TOC分析是一種非特定的分析方法，定量分析有機物全部碳含量。當前的應用范圍從廢水的高水平到超純水中的亞ppb水平，在此技術中水也被用于稀釋樣本，制備試劑和標準樣。對高含量物的測量，實驗室Ⅱ級純水即適用，痕量工作需用超純水。

31、痕量金屬監測

      先進的現代分析儀器不斷提升分析的靈敏度。痕量元素現在通過使用諸如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最嚴格最靈敏的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最高的水，甚至需要在無塵室中操作。

32、水質分析

進行水質分析是基于多種不同原因。其中包括確認飲用水純度達到當前的標準、檢驗純化程序是否成功，以及江河湖水的環境測試。水質分析要求用純大于5 MW-cm, TOC小于50 ppb 以及細菌含量低于1 CFU/ml的實驗室Ⅱ級純水。