实验室纯水的制备-PPT演示课件

水的纯化技术
1、过滤 2、蒸馏 3、活性碳吸附 4、离子交换 5、反渗透 6、电渗析
过滤
➢由缠绕纤维或压紧 的物质形成多孔矩阵
➢前级过滤器（孔径 10-50μm） ➢微滤（0.05-0.20μm） ➢超滤（1-50nm）
蒸馏法
➢蒸馏水可以满足普通分析实验室的用水 要求。
➢缺点: 很难排除二氧化碳的溶入 产水速度慢 非常耗电 新鲜蒸馏水无菌
活性碳吸附
• ：除氯、有机物
常用于预处理系统以去除进水中的氯和有机物， 防止它们破坏过滤膜和离子交换树脂。
离子交换
➢离子交换是一种特殊的固体吸附过程
➢一般的离子交换剂是一种不溶于水的固 体颗粒状物质，即离子交换树脂
➢通过改变浓度差、利用亲和力差别等， 使可交换离子与其他同类型离子进行反 复的交换，达到浓缩、分离、提纯、净 化等目的。
衡量水质的几个指标
NaCL浓度
ppb
ppm
0
0
1
0.001
5
0.005
10
0.010
20.5
0.0205
100
0.1
1000
1
电导率 μS/cm
0.055 0.057 0.066 0.076
0.1 0.270 2.210
电阻率 MΩ.cm
18.2 17.6 15.2 13.1 10 3.7 0.45
TOC （总有机碳）
Total Organic Carbon ppm (mg/L) ppb (ug/L)
衡量水质的几个指标
➢电导率 = 1/电阻率： 10μS/cm=0.1MΩ.cm
➢TDS： 总溶解性固体,ppm (mg/L) TOC： 总有机碳,ppm (mg/L)
1ppm = 1mg/L 1ppb = 1μg/L 1ppt = 1ng/L = 1μg/ml
离子交换法 :
• 离子交换法可获得十几MΩ的去离子水, 但有机物无法去掉 。需定期再生。
混合离子交换器（混床 ）
➢将阴阳树脂按一定比例装置填在同一交 换器中
➢可深度去除水中几乎所有的无机离子
反渗透 RO （REVERSE OSMOSIS）
• 去除离子(>95%), 有机物(>90%), 颗粒(>99%) • 溶解的气体则无法靠RO膜去除
……
最新的CLSI标准
IFW
• 电阻率:>1MΩ﹒cm﹒25℃
• 微生物:<10cfu/ml • 有机物:<500ppb • 颗粒物:经过>0.22um终端过滤
中国实验室用水国家标准GB6682-2000
名称
PH值范围（25℃） 电导（25℃）,mS/m ≤ 比电阻（MΩ.cm.25℃）≥ 可氧化物质[以0计]．mg/L < 吸光度（254nm,1cm 光程）≤ 蒸发残渣（105±2℃），mg/L≤ 可容性硅[以（sio2）计]，mg/L<
内容
➢水中存在的杂质 ➢纯水的分级标准 ➢衡量水质的指标 ➢水的纯化技术 ➢纯水系统的保养 ➢纯水的质量控制
天然水中的溶质
电解质 <0.001μm
微生物 >0.1μm
有机物质、胶体 0.001-0.1μm
天然水
颗Байду номын сангаас物 >0.1μm
溶解气体 <0.001μm
其他
离子
➢干扰相关项目的检测 ➢影响反应体系的pH值
实验室纯水的制备 与应用
Pure water applications
• rinsing of glassware • Sample dilution • Microbiological media preparation; • Preparation of reagents for chemical
analysis or synthesis: Buffer, pH solution • Feed to: clinical analyzers, washing
machines, all autoclaves • HPLC and other advanced analysis
techniques
一级
－
0.01 10 － 0.001 － 0.01
二级 － 0.1 1 0.08 0.01 1.0 0.02
三级 5.0-7.5
0.50 0.2 0.40 － 2.0 －
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分类
用途
一级水 应用于严格的实验分析如HPLC 、ICPMS 、细胞培养、PCR试剂等
二级水 常规实验室用水。缓冲液、pH 溶液、 培 养基、自动化分析仪、化学分析的试剂。 并作为一级水的供给。
Cl- Na+ Ca2+ Fe2+ Al3+ Mg2+
有机物
➢干扰有机物的分析 ➢与相关离子螯合 ➢微生物滋生
腐植酸、内毒素、RNA分解酶、三氯甲烷、环境荷尔 蒙物质、界面活性剂、有机溶剂
颗粒
➢折射光线影响吸光度 ➢吸附离子 ➢堵塞管道
微生物
➢污染试剂 ➢释放热源、酶等 ➢形成菌膜
溶解气体
➢影响离子浓度 和pH值
二级水
1
1000 0.1 NR NR NR
三级水
0.1
NR 1 5.0-8.0 NR NR
新版的CLSI标准
• 《临床实验室试剂水准备及相关检测》 • 2006年第四版发布 • 临床实验室试剂级水Clinical laboratory
reagent water (CLRW) • 特殊试剂级水Special reagent water (SRW) • 仪器进水Instrument feed water (IFW)
三级水 最低等级的实验室用水。主要用于各种实 验器材的冲洗等
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衡量水质的几个常用指标
指标
电导率
内容
Conductivity
单位
s/cm (西门子/厘米)
电阻率
Resistivity
Ω.cm(欧姆·厘米)
TDS
Total Dissolved Solids ppm (mg/L)
（总溶解性固体）
ppb (ug/L)
反渗透膜的特点
➢类型:醋酸纤维素膜、聚酰胺膜等 ➢膜的孔径为0.0001-0.001μm ➢反渗透的动力依赖于压力差（10-100大
气压）
电渗析法
• EDI:结合离子 交换树脂和离 子选择性通透 膜，并结合直 流电去除水中 离子化杂质的 技术。
➢直接参与反应等
➢影响水的有效体积
纯水的分级
• 去除杂质的程度 • 不同等级的水适用范围不同 • 不同国家标准有差别
NCCLS实验室纯水的分级
一级水
电阻率（MΩ ·cm）
10
微生物计数
（CFU/ml）
10
硅酸盐最大量(mg/l)
0.05
PH范围
NR
颗粒* 有机物*
0.22um 过滤
活性碳或 蒸馏或 反渗透