实验室纯水系统分为哪几类？
实验室纯水系统分为哪几类？
实验室纯水系统是确保实验结果准确性和可重复性的关键设备。根据美国材料与试验协会（ASTM International）的标准，实验室纯水可分为I级超纯水、II级纯水和III级RO反渗透纯水三类。不同等级的纯水适用于不同的应用场景，从精密实验到基础清洗，都有其特定的使用范围。本文将详细介绍这三种纯水的制备方法、应用场景以及质量标准。
I级超纯水系统
如果需要获取一致且可复现的结果，无论是在关键应用还是敏感应用中，都应选用可靠的超纯水。超纯水主要依据电导率或电阻率来界定，其电导率应为0.055 µS/cm，电阻率需达18.2 MΩ·cm。当这两个参数符合标准时，水中离子含量极低；离子的存在会干扰分析应用的灵敏度，如引发鬼峰或影响样品中离子的分离。分析应用的灵敏度越高，对水质的要求也越高。在超纯水的生产过程中，会去除TOC、内毒素、酶和颗粒等其他杂质。这不仅对敏感分析应用至关重要，对生命科学应用也有显著影响，例如，可防止RNA和DNA的降解。若应用需使用低TOC或无RNase/DNase的水，就需确保纯水系统配备额外的纯化技术，以满足特定的水质要求。
生产超纯水的纯水系统的给水质量对系统的使用寿命和总体拥有成本具有很大影响。建议对给水进行预处理（纯化成 RO 水或纯水）。这样可以确保系统中耗材的使用寿命不会缩短，维持预期使用寿命。否则，杂质会使耗材更快地耗尽，从而导致使用寿命和更换周期缩短。
II级纯水系统
ASTM II级纯水与ASTM I级超纯水的主要区别在于电导率的不同。I级超纯水的最大电导率为0.055 µS/cm，而II级纯水的最大电导率为1 µS/cm。其他质量参数包括钠和氯化物浓度，I级超纯水的钠和氯化物浓度最大值为1 µg/L，II级纯水的钠和氯化物浓度最大值为5 µg/L。生产超纯水需要使用专用于生产超纯水的DI滤芯进行精细纯化，而生产II级纯水则可以使用适用于生产纯水的DI滤芯或EDI模块。是否需要进行预处理，具体取决于纯水系统和给水类型。
为了生产II级纯水，通常使用具有去离子技术（DI或EDI）的系统。在使用去离子滤芯过滤前，使用反渗透模块进行预处理是很常见的，尤其是在使用纯水作为生产超纯水的给水时，建议使用反渗透模块进行预处理。此外，根据给水质量的不同，可以使用活性炭和/或深层过滤器进行过滤。由于膜过滤会降低流速（RO和EDI技术均使用膜过滤），因此通常需要使用内部或外部储罐来补偿流速。水从储罐流出后，会作为给水被引至仪器或分配单元。
III级RO反渗透纯水系统
RO水是通过反渗透（RO）技术纯化的水。当纯水流经半透膜时，95-99%的杂质，如细菌、颗粒物、有机物和盐分，会被有效排除和排出。RO水的定义并非基于特定的质量参数，而是依据给水的特性和RO模块的排除率来确定。因此，RO水的品质可能会因RO模块的性能、地区水质以及季节变化等因素而有所差异。
为了制备RO反渗透纯水，必须使用配备有RO（反渗透）纯水系统。通常情况下，会结合使用活性炭和深层过滤器作为预处理技术，这两种技术既可以单独使用，也可以联合应用，以进一步提升水质。由于RO反渗透纯水系统的流速相对较低，因此在实验室环境中，通常需要配备储罐来储存RO水，以满足用水需求。RO水从储罐流出后，将作为给水被输送至各类仪器或分配单元，供不同的实验和应用使用。