实验室常见水的种类

(二)实验室常见水的种类

由于实验目的不同,对水质要求也不同。天然水、自来水往往不符合实验要求,实验室用水常需要提取纯水,纯水常用蒸馏法、离子交换法、反渗透法、电渗析法等方法获得。

1.蒸馏水(distilled water) 把水加热至沸,杀死微生物,并使水化成蒸汽。水中的不挥发性物质,如大多数无机盐类不随水蒸发,而达到水与杂质分离的效果。水中溶有的气体杂质可随水一起蒸发而逸出。将最初收集的冷凝水弃去,得到比较纯的水称为蒸馏水。蒸馏水器虽设备便宜,但极其耗能和费水且速度慢,目前已经较少应用。蒸馏水能去除自来水内大部分的污染物,但挥发性的杂质无法去除,如CO2、NH3、SiO2和一些有机物。经过一次蒸馏的水简称为d H2 O,一般只能达到三级水标准;经过二次蒸馏的水简称为dd H2 O,相当于二级水标准。新鲜的蒸馏水是无菌的,但储存后细菌易繁殖。此外,储存的容器若是非惰性的物质,离子和容器的塑形物质会析出造成二次污染。

2.去离子水(deionized water) 离子交换树脂是一系列呈网状结构并带有活性基团的高分子化合物,不溶于水、酸、碱和一般有机溶剂,化学稳定性好。制备纯水一般选用强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂,应用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子,得到去离子水,纯度较高,但它不能除去细菌、高分子有机物、致热源和一些非电离杂质。去离子水存放后也容易引起细菌的繁殖。

3.反渗透水(reverse osmosis water) 反渗透技术是水分子在压力(高于溶液渗透压)的作用下,通过反渗透膜(为半渗透膜,即水分子能通过但盐类、胶体、有机物、微生物、有机物等物质不能通过)成为纯水,水中的杂质被反渗透膜截留排出(图4-1),可以有效去除水中的溶解盐、胶体、细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。反渗透法具有能耗低、效率高和易操作的特点,也具有易堵塞、净化能力有限的局限性,一般只能获得二级用水。该法也常与其他方法结合进行超纯水的进一步制备。(https://www.daowen.com)

图示

图4-1 反渗透水原理示意图

4.超纯水(ultra-pure grade water) 电子去离技术或连续电除盐(electrodeionization,EDI)技术,是自20世纪90年代逐渐成熟的净水技术。结合了电渗析法与离子交换树脂法的优势,该技术在超纯水的制备中得到广泛的应用。超纯水的标准之一是水电阻率为18.2 MΩ·cm(25℃)。但超纯水在TOC、细菌、内毒素等指标方面并不相同,要根据实验的要求来确定,如细胞培养则对细菌和内毒素有要求,而高效液相色谱(HPLC)则要求TOC低。