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一、為什么超純水的電阻率為 18.2 MΩ?cm？
二、評價水質(zhì)的常用指標(biāo)
1、電阻率（electrical resistivity）
衡量實驗室用水導(dǎo)電性能的指標(biāo)，單位為MΩ-cm，隨著水內(nèi)無機離子的減少電阻加大則數(shù)值逐漸變大，實驗室超純水的標(biāo)準(zhǔn)：電阻率為18.2MΩ-cm。
2、總有機碳（Total Organic Carbon ，TOC）
水中碳的的濃度，反映水中氧化的有機化合物的含量，單位為ppm 或 ppb。 )
3、內(nèi)毒素（Endotoxin）
革蘭氏陰性細菌的脂多糖細胞壁碎片，又稱之為“熱原”，單位cuf/ml。
中國藥典醫(yī)藥用水標(biāo)準(zhǔn)
三、實驗室常見的水的種類
1、蒸餾水：
實驗室最常用的一種純水，雖設(shè)備便宜，但極其耗能和費水且速度慢，應(yīng)用會逐漸減少。蒸餾水能去除自來水內(nèi)大部分的污染物，但揮發(fā)性的雜質(zhì)無法去除，如二氧化 碳、氨、二氧化硅以及一些有機物。新鮮的蒸餾水是無菌的，但儲存后細菌易繁殖；此外，儲存的容器也很講究，若是非惰性的物質(zhì)，離子和容器的塑形物質(zhì)會析出造成二次污染。
2、去離子水：
應(yīng)用離子交換樹脂去除水中的陰離子和陽離子，但水中仍然存在可溶性的有機物，可以污染離子交換柱從而降低其功效，去離子水存放后也容易引起細菌的繁殖。
3、反滲水：
反滲水克服了蒸餾水和去離子水的許多缺點，利用反滲透技術(shù)可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體，細菌、病毒、細菌內(nèi)毒素和大部分有機物等雜質(zhì)，但不同廠家反滲水質(zhì)量差別很大。
4、超純水：
其標(biāo)準(zhǔn)是水電阻率為18.2MΩ-cm。但超純水在TOC、細菌、內(nèi)毒素等指標(biāo)方面并不相同，要根據(jù)實驗的要求來確定，如細胞培養(yǎng)則對細菌和內(nèi)毒素有要求，而HPLC則要求TOC低。
我們從新頒布實施的乳制品食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)可以看出：隨著精密分析儀器的運用和檢驗檢測技術(shù)的提高，實驗用水已成為影響檢驗檢測靈敏度、準(zhǔn)確度和可靠性的重要因素。
因此，為避免實驗用水參差不齊對檢驗帶來的不良后果，新食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)舍棄了“蒸餾水”、“去離子水”和“去離子蒸餾水”等經(jīng)常出現(xiàn)在舊國標(biāo)中模糊的實驗用水要求，果斷啟用對水質(zhì)有具體指標(biāo)和參數(shù)要求的新規(guī)定，主要是引用《GB/T6682-2008 分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法》對各級水的規(guī)定。
按照GB6682-2008的標(biāo)準(zhǔn)，純水水質(zhì)分為哪幾類？
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6682—2008規(guī)定實驗室用水分為三個等級：一級水、二級水和三級水。
一級水可用二級水經(jīng)過石英設(shè)備蒸餾或超純水制備裝置制取后，再經(jīng)0.2μm微孔濾膜過濾。
二級水可用多次蒸餾或超純水制備裝置制取。
三級水可用蒸餾或離子交換等方法制取。
五、為什么純水的儲存和分配會影響其水質(zhì)
純水/超純水隨著時間的延長而水質(zhì)下降。導(dǎo)致水質(zhì)劣化的原因來自以下幾個方面：
儲存器:由于純水中溶解的離子濃度很低甚至沒有，這樣子純水極易從外界環(huán)境中吸收離子污染物。 低級塑料和玻璃制造的儲水器會溶出離子和有機物，增加水的電導(dǎo)率，劣化水質(zhì)。因而推薦使用低溶出的高級聚乙烯儲水器。
通氣口:多數(shù)的儲水器都有一個排氣口用于取水期間空氣的流通。通氣口吸入外界空氣的同時帶入實驗室空氣中的CO2,細菌，顆粒和揮發(fā)性有機物。 這些都將污染儲存在水箱中的純水。因而通氣口應(yīng)配置空氣過濾器以阻止有機物，細菌和CO2進入水箱。
設(shè)計: 在清洗過程中，無法將平底水箱的水排干。這些未能排干的水是細菌生長的一個根源。因此我們推薦使用錐形底的水箱以排干所有的水。水箱應(yīng)采用吹塑成型的方式制作以防止凹凸不平的表面為細菌提供生長繁殖的場所。
分配: 好的分配泵應(yīng)該在連續(xù)工作10個小時的情況下也不會造成溫度的升高，溫度的升高利于細菌的生長。
消毒: 哪怕是極微級的微生物的滋生，也能形成菌膜，劣化水質(zhì)。所以安裝一個能抑制細菌生長的消毒模塊（UV燈）是很重要的。
水箱所使用的PE材料會不會溶出有機物，
X = FΣ Ci Zi Ui
理論上，完全不含離子的超純水在 25℃ 時電導(dǎo)率為 0.055 μS/cm 。 電阻率是電導(dǎo)率的倒數(shù)，為 18.2 MΩ?cm。
當(dāng)超純水暴露在外界環(huán)境中時，會被外界環(huán)境污染。實驗室里含有大量空氣，空氣溶于水變成離子存在于超純水中。 另外，測量電導(dǎo)率所用到的儀器（燒杯，電阻率儀/探針）也會帶入離子污染物。正如電導(dǎo)率的計算公式中所示，任何離子的增加都會影響電導(dǎo)率值，因為電導(dǎo)率與離子的種類和其所帶電荷成正比。所以不能在離線情況下精確測量超純水的電阻率/電導(dǎo)率，必須用在線的方式進行檢測。
由于電極間存在電壓，微電離的有機分子（如乙酸/草酸/腐殖酸） 向陽極移動。
例如:CH3COOH--- CH3COO- + H+
CH3COO-帶負電荷，向陽極移動。陰、陽離子通透膜使陰、陽離子聚集在濃縮通道。 流經(jīng)EDI的電極通道和濃縮通道的水都為棄水。
被色譜介質(zhì)截留下來的細菌會增殖，造成阻塞。細菌會附著在色譜微球表面，覆蓋住活性位點，會造成洗脫時間發(fā)生變動。截流下來的細菌代謝產(chǎn)生的有毒副產(chǎn)品會在分析過程中產(chǎn)生假峰，帶來錯誤的分析結(jié)果。
在測試的 12 種重金屬（Al，Ge，Ca，Cu，Pb，Mg，Mn，鎳，錫，Zn，硒酸鹽和亞硒酸鹽）中有四種（Ca，Cu, 鎳和Zn）顯示了細胞毒性。即使只有 1.5M 的重金屬（Cd, Cu, Ni 和Zn），也能發(fā)現(xiàn)有細胞死亡。
因此，推薦使用無離子污染和無有機污染的水來做細胞培養(yǎng)。
將5mg不同的原材料放置在100mL的水中（電阻率18.2MΩ.cm, TOC< 10ppb）, 24小時后測試其溶出，發(fā)現(xiàn)對于離子的溶出，幾種比較的材料沒有太大的區(qū)別。但是3天后再測量一次，發(fā)現(xiàn)聚丙烯溶出的Cl-,NO3-,SO32-,和Mg2+比聚乙烯中的要高。
在有機物（以TOC ppb計）方面， 3天以來聚乙烯溶出的TOC含量在減少。這表明只要仔細清洗，就可能使PE水箱的有機物溶出達到最少。
與其他材料，如FEP (氟化乙丙烯),PA ( 聚酰胺 ) , PU (聚亞安酯) 相比，PE材料的離子和有機物溶出最少。
電導(dǎo)率的計算公式如下：X 是電導(dǎo)率, F 是法拉第常數(shù), Ci是某種離子濃度，Zi 是離子的電荷數(shù) ，Ui指離子遷移率。X = FΣ CiZiUi
理論上，完全不含離子的超純水在25℃時電導(dǎo)率為0.055μS/cm。電阻率是電導(dǎo)率的倒數(shù)。 那么R=1/X,1/0.055=18.1818，約為18.2 MΩ?cm
在25℃時，NaCl濃度與電導(dǎo)率/電阻率值的關(guān)系:二、評價水質(zhì)的常用指標(biāo)
1、電阻率（electrical resistivity）
衡量實驗室用水導(dǎo)電性能的指標(biāo)，單位為MΩ-cm，隨著水內(nèi)無機離子的減少電阻加大則數(shù)值逐漸變大，實驗室超純水的標(biāo)準(zhǔn)：電阻率為18.2MΩ-cm。
2、總有機碳（Total Organic Carbon ，TOC）
水中碳的的濃度，反映水中氧化的有機化合物的含量，單位為ppm 或 ppb。 )
3、內(nèi)毒素（Endotoxin）
革蘭氏陰性細菌的脂多糖細胞壁碎片，又稱之為“熱原”，單位cuf/ml。
中國藥典醫(yī)藥用水標(biāo)準(zhǔn)
三、實驗室常見的水的種類
1、蒸餾水：
實驗室最常用的一種純水，雖設(shè)備便宜，但極其耗能和費水且速度慢，應(yīng)用會逐漸減少。蒸餾水能去除自來水內(nèi)大部分的污染物，但揮發(fā)性的雜質(zhì)無法去除，如二氧化 碳、氨、二氧化硅以及一些有機物。新鮮的蒸餾水是無菌的，但儲存后細菌易繁殖；此外，儲存的容器也很講究，若是非惰性的物質(zhì)，離子和容器的塑形物質(zhì)會析出造成二次污染。
2、去離子水：
應(yīng)用離子交換樹脂去除水中的陰離子和陽離子，但水中仍然存在可溶性的有機物，可以污染離子交換柱從而降低其功效，去離子水存放后也容易引起細菌的繁殖。
3、反滲水：
反滲水克服了蒸餾水和去離子水的許多缺點，利用反滲透技術(shù)可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體，細菌、病毒、細菌內(nèi)毒素和大部分有機物等雜質(zhì)，但不同廠家反滲水質(zhì)量差別很大。
4、超純水：
其標(biāo)準(zhǔn)是水電阻率為18.2MΩ-cm。但超純水在TOC、細菌、內(nèi)毒素等指標(biāo)方面并不相同，要根據(jù)實驗的要求來確定，如細胞培養(yǎng)則對細菌和內(nèi)毒素有要求，而HPLC則要求TOC低。
我們從新頒布實施的乳制品食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)可以看出：隨著精密分析儀器的運用和檢驗檢測技術(shù)的提高，實驗用水已成為影響檢驗檢測靈敏度、準(zhǔn)確度和可靠性的重要因素。
因此，為避免實驗用水參差不齊對檢驗帶來的不良后果，新食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)舍棄了“蒸餾水”、“去離子水”和“去離子蒸餾水”等經(jīng)常出現(xiàn)在舊國標(biāo)中模糊的實驗用水要求，果斷啟用對水質(zhì)有具體指標(biāo)和參數(shù)要求的新規(guī)定，主要是引用《GB/T6682-2008 分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法》對各級水的規(guī)定。
按照GB6682-2008的標(biāo)準(zhǔn)，純水水質(zhì)分為哪幾類？
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6682—2008規(guī)定實驗室用水分為三個等級：一級水、二級水和三級水。
一級水可用二級水經(jīng)過石英設(shè)備蒸餾或超純水制備裝置制取后，再經(jīng)0.2μm微孔濾膜過濾。
二級水可用多次蒸餾或超純水制備裝置制取。
三級水可用蒸餾或離子交換等方法制取。
四、不同級別純水的應(yīng)用領(lǐng)域
五、為什么純水的儲存和分配會影響其水質(zhì)
純水/超純水隨著時間的延長而水質(zhì)下降。導(dǎo)致水質(zhì)劣化的原因來自以下幾個方面：
儲存器:由于純水中溶解的離子濃度很低甚至沒有，這樣子純水極易從外界環(huán)境中吸收離子污染物。 低級塑料和玻璃制造的儲水器會溶出離子和有機物，增加水的電導(dǎo)率，劣化水質(zhì)。因而推薦使用低溶出的高級聚乙烯儲水器。
通氣口:多數(shù)的儲水器都有一個排氣口用于取水期間空氣的流通。通氣口吸入外界空氣的同時帶入實驗室空氣中的CO2,細菌，顆粒和揮發(fā)性有機物。 這些都將污染儲存在水箱中的純水。因而通氣口應(yīng)配置空氣過濾器以阻止有機物，細菌和CO2進入水箱。
設(shè)計: 在清洗過程中，無法將平底水箱的水排干。這些未能排干的水是細菌生長的一個根源。因此我們推薦使用錐形底的水箱以排干所有的水。水箱應(yīng)采用吹塑成型的方式制作以防止凹凸不平的表面為細菌提供生長繁殖的場所。
分配: 好的分配泵應(yīng)該在連續(xù)工作10個小時的情況下也不會造成溫度的升高，溫度的升高利于細菌的生長。
消毒: 哪怕是極微級的微生物的滋生，也能形成菌膜，劣化水質(zhì)。所以安裝一個能抑制細菌生長的消毒模塊（UV燈）是很重要的。
水箱所使用的PE材料會不會溶出有機物，
六、為什么我們不能離線方式檢測超純水的電阻率?
電導(dǎo)率的計算公式如下：X 是電導(dǎo)率, F 是法拉第常數(shù), Ci 是某種離子濃度， Zi 是離子的電荷數(shù) ，Ui 指離子的遷移能力。X = FΣ Ci Zi Ui
理論上，完全不含離子的超純水在 25℃ 時電導(dǎo)率為 0.055 μS/cm 。 電阻率是電導(dǎo)率的倒數(shù)，為 18.2 MΩ?cm。
當(dāng)超純水暴露在外界環(huán)境中時，會被外界環(huán)境污染。實驗室里含有大量空氣，空氣溶于水變成離子存在于超純水中。 另外，測量電導(dǎo)率所用到的儀器（燒杯，電阻率儀/探針）也會帶入離子污染物。正如電導(dǎo)率的計算公式中所示，任何離子的增加都會影響電導(dǎo)率值，因為電導(dǎo)率與離子的種類和其所帶電荷成正比。所以不能在離線情況下精確測量超純水的電阻率/電導(dǎo)率，必須用在線的方式進行檢測。
七、EDI 是如何去除有機物的？
EDI 只能去除帶電有機分子。由于電極間存在電壓，微電離的有機分子（如乙酸/草酸/腐殖酸） 向陽極移動。
例如:CH3COOH--- CH3COO- + H+
CH3COO-帶負電荷，向陽極移動。陰、陽離子通透膜使陰、陽離子聚集在濃縮通道。 流經(jīng)EDI的電極通道和濃縮通道的水都為棄水。
八、細菌對HPLC相關(guān)應(yīng)用有什么影響？
用含有細菌的水制備HPLC系統(tǒng)的流動相，會產(chǎn)生很多問題：被色譜介質(zhì)截留下來的細菌會增殖，造成阻塞。細菌會附著在色譜微球表面，覆蓋住活性位點，會造成洗脫時間發(fā)生變動。截流下來的細菌代謝產(chǎn)生的有毒副產(chǎn)品會在分析過程中產(chǎn)生假峰，帶來錯誤的分析結(jié)果。
九、重金屬對細胞培養(yǎng)有什么影響
很多實驗已經(jīng)證明了重金屬和聚合芳烴（PAH）的細胞毒素影響存在于空氣，水和土壤中的環(huán)境化學(xué)污染物在很多方面影響著人類。汽車廢氣的燃燒所才產(chǎn)生的PAHs，和香煙影響內(nèi)分泌系統(tǒng)。很多重金屬會導(dǎo)致腎衰竭，而汞能移動到大腦導(dǎo)致神經(jīng)衰弱。在測試的 12 種重金屬（Al，Ge，Ca，Cu，Pb，Mg，Mn，鎳，錫，Zn，硒酸鹽和亞硒酸鹽）中有四種（Ca，Cu, 鎳和Zn）顯示了細胞毒性。即使只有 1.5M 的重金屬（Cd, Cu, Ni 和Zn），也能發(fā)現(xiàn)有細胞死亡。
因此，推薦使用無離子污染和無有機污染的水來做細胞培養(yǎng)。
十、使水中的TOC含量上升？
有許多材料被用來制造水箱。對不同級別的高密度聚乙烯，聚丙烯進行試驗，測試這些材料的溶出。將5mg不同的原材料放置在100mL的水中（電阻率18.2MΩ.cm, TOC< 10ppb）, 24小時后測試其溶出，發(fā)現(xiàn)對于離子的溶出，幾種比較的材料沒有太大的區(qū)別。但是3天后再測量一次，發(fā)現(xiàn)聚丙烯溶出的Cl-,NO3-,SO32-,和Mg2+比聚乙烯中的要高。
在有機物（以TOC ppb計）方面， 3天以來聚乙烯溶出的TOC含量在減少。這表明只要仔細清洗，就可能使PE水箱的有機物溶出達到最少。
與其他材料，如FEP (氟化乙丙烯),PA ( 聚酰胺 ) , PU (聚亞安酯) 相比，PE材料的離子和有機物溶出最少。
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