實驗室純水機選購經(jīng)驗分享

      我們每天都在做實驗，接觸到的最多的試劑莫過于水，它通常貫穿我們的整個實驗過程。也許正是因為水的普遍和易得，往往讓我們忽略了它對實驗結(jié)果產(chǎn)生的影響。正確選擇純水儀器可以幫助科研工作者避免許多不必要的麻煩。在挑選一款合適的純水器之前，我們應(yīng)該首先了解我們的實驗需要什么樣的水。不同的國際組織如ASTM、CLSI、ISO等制定的水質(zhì)標準也有所不同，所以很難明確地劃分實驗室用水的等級。一般來說，我們采用下面的分級方法：

應(yīng)用領(lǐng)域	純水級別	相關(guān)參數(shù)
高效液相色譜（HPLC） 氣相色譜（GC） 原子吸收（AA） 電感耦合等離子體光譜（ICP） 電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS） 分子生物學實驗和細胞培養(yǎng)等	I級水	電阻率(MΩ.cm)：>18.0 TOC含量（ppb）：<10 熱原(Eu/ml)：<0.03 顆粒（units/ml）：<1 硅化物 (ppb)：<10 細菌（clu/ml）：<1 pH：NA
制備常用試劑溶液 制備緩沖液	II級水	電阻率(MΩ.cm)：>1.0 TOC含量（ppb）：<50 熱原(Eu/ml)：<0.25 顆粒（units/ml）：NA 硅化物 (ppb)：<100 細菌（clu/ml）：<100 pH：NA
沖洗玻璃器皿 水浴用水	III級水	電阻率(MΩ.cm)：>0.05 TOC含量（ppb）：<200 熱原(Eu/ml)：NA 顆粒（units/ml）：NA 硅化物 (ppb)：<1000 細菌（clu/ml）：<1000 pH：5.0-7.5

    我們根據(jù)實驗的應(yīng)用領(lǐng)域不同，來選擇不同級別的水質(zhì)，再針對不同的對水的要求，選擇與應(yīng)用要求相符合的純水器。通常我們要考慮到以下幾個因素：
1．水質(zhì)監(jiān)控手段
    一臺高品質(zhì)的純水器必須包括實時在線的離子水平監(jiān)測（電阻率檢測儀）和連續(xù)在線的有機物污染監(jiān)測（TOC檢測儀）。傳統(tǒng)的純水器只有電阻率檢測儀，是通過監(jiān)測液體溶液中離子在陰陽電極間的移動情況來反映水的純度，測定結(jié)果與離子濃度、電荷數(shù)及離子流動性有關(guān)，是一個很好的指示水純度的參數(shù)。超純水在25℃時的理論電阻率為18.2 MΩ.cm。
但是，僅僅以18.2 MΩ.cm（25℃）的電阻率讀數(shù)作為衡量超純水的指標是遠遠不夠的，因為很多有機物分子并不以離子形式存在，所以不會影響到電阻率的測定，造成的結(jié)果是電阻率的讀數(shù)良好時，水中可能仍然存在有機物的污染。同樣，檢測到TOC的值只能說明水中有機物的含量的多少，并不能指示水中陰、陽離子的濃度。所以必須把兩者結(jié)合起來，選擇同時帶有電阻率檢測儀和TOC檢測儀的純水器，才能確保更高質(zhì)量的超純水。
2．微生物的污染
    微生物污染是最常被忽略的一個問題，微生物污染一旦出現(xiàn)，將會迅速遍及到整個純水系統(tǒng)，并且逐漸形成菌膜，很難去除。它們不斷向水中釋放有機物和離子，使用這樣的水，會導致進行離子色譜和高效液相分析時出現(xiàn)鬼峰。
微生物是一種顆粒物質(zhì)，會在液相色譜分析時導致柱子回壓升高，在做ICP-MS檢測實驗時會破壞ICP噴霧器。微生物還會釋放一定數(shù)量的大分子，比如酶（核酸酶、堿性磷酸酶等）和內(nèi)毒素。核酸酶的存在對有關(guān)DNA和RNA的分子生物學實驗是非常不利的，微生物釋放出的堿性核酸酶也會在酶免疫檢測中造成假陽性的結(jié)果。內(nèi)毒素會活化細胞產(chǎn)生信號傳遞物質(zhì)并且抑制酶活性。
為了防止微生物的污染，我們應(yīng)該選擇無死體積、采用循環(huán)管路、帶有無菌溢流口、空氣過濾器和紫外滅菌的水箱（如Millipore的Tank），可以最大程度的抑制微生物在系統(tǒng)內(nèi)的生長和增殖。
3．使用方便
   超純水是一定要即取即用的，這是因為經(jīng)過高度純化過的水對化學物質(zhì)具有更高的親和力，與普通的水相比更容易從貯存容器（如器皿、試管）和化學蒸汽中吸收化學物質(zhì)，一般實驗室用的聚乙烯玻璃瓶和洗瓶等也會向超純水中釋放有機物和無機物，使超純水受到污染。所以如果實驗需要用到超純水，那么最好選擇有遠程取水和多個取水口功能的超純水器。首先，這樣可以同時滿足不同的實驗人員對多種水質(zhì)的需要，比如進行普通實驗室實驗或?qū)游鰬?yīng)用實驗時可以選擇取水口帶微濾膜的Millipak，而在進行細胞培養(yǎng)或分子生物學應(yīng)用實驗時則選擇帶有去熱源和RNA酶功能的Biopak。其次，多個遠程取水口與傳統(tǒng)的取水方式相比，可以更加靈活方便的取水，比如我們可以放置一個遠程取水口在超凈臺內(nèi)，不僅減少了實驗污染的幾率，而且更方便實驗者進行實驗。
4．維護方便
    其實純水器中所使用的離子交換樹脂，活性炭，超濾膜等都是由一定的使用壽命的。很多人認為離子交換樹脂是可以不斷再生，循環(huán)使用，其實不然。過期或再生的樹脂會向水中釋放出高濃度的污染物，再生樹脂重復(fù)使用也會導致樹脂顆粒的破損，向水中釋放出顆粒和有機物，加速微生物的生長。因此耗材的定期更換是必須落到實處的一件大事。所以儀器本身自帶的預(yù)警功能非常重要，它可以在耗材耗竭，水質(zhì)徹底變壞以前，提醒您準備更換耗材。另外，我們在選購純水器時應(yīng)當盡量選擇可以輕松方便的更換耗材的儀器，即使工程師不能及時上門服務(wù)，我們也不會因為擔心水質(zhì)不佳而耽誤我們的實驗進程。
5．超純水不是萬能的
    我們常常會想是否可以用高質(zhì)量的超純水來進行所有的實驗操作。但是，在某些情況下，使用高成本的超純水不僅沒有必要，反而會導致較差的實驗結(jié)果，因為在一些特定的生物應(yīng)用實驗中，痕量元素是有益且必須的。
一個很好例子就是在飼養(yǎng)實驗用的斑馬魚時，養(yǎng)魚用的水絕對不能含有氯、氨、殺蟲劑和亞硝酸鹽，并且魚對水中pH的變化也是非常的敏感。超純水的pH值雖然是7.0，但是它非常容易從空氣中吸收二氧化碳，所以會在水中形成碳酸并且把pH降低到5.6左右。另外，由于超純水過于干凈的去除了所有金屬離子，使得魚生長所必須的一些痕量元素也同時被去除，這些對魚的健康和生長都是百害無益的。因此，相對而言反滲透水會比超純水更適合斑馬魚的生長。
    還有其他一些情況，使用II級水和III級水都是比超純水更好的選擇。比如，超聲時水和金屬有長時間的接觸，金屬探頭會逐漸被超純水腐蝕掉。所以針對不同的用途選擇不同的水質(zhì)是非常重要，同樣我們也不能只依賴于一臺純水器達到所有的目的。