1,、水的基本性質
1個水分子(H2O)是由1個氧原子和2個氫原子彎曲鍵結而成。由于正,、負電荷的中心不一致,，因此屬于性分子。當2個水分子同時存在時,，二者會由靜電交互作用與氫鍵結合,，互相吸引并保持一定的距離,。而1個水分子可以同時與4個水分子結合，形成晶體般的整齊結構,。
水分子聚合體中,，由于氫鍵鍵結的網狀結構會部分斷裂，而形成逐次移動變化的狀態(tài),，因此水在整體上呈現(xiàn)液態(tài),，而此結構變化每秒可達1012次。
一般而言,，水若含有適量的鈉,、鉀離子及硅酸鹽等礦物質，就會覺得好喝,，若含有大量殘留的鹽類,，如鎂、鈣等非酸堿中性鹽類,，就會覺得難喝,。也就是說，所謂的水除了H2O外,，還含有許多其它的成分,，而這些成分的種類和含量決定了水的味道。
水易溶解鹽類,，即使陰陽離子經由靜電的交互作用,，很強的結合在一起，在水中也很容易電解,。這是因為,，水分子可以和離子結合產生“水合離子”。離子的半徑很小,，電荷大的離子會與水分子強力的交互作用,，由水分子在離子的周圍緊密排列。這時候,，陽離子會與帶負矩的氧原子相互作用,，而陰離子則形成相反的結構。
2,、水中存在的雜質
源水雜質（共5類） A. 電解質 B. 有機物 C. 顆粒物質 D. 微生物 E. 溶解氣體
A.電解質：水中的電解質包括可溶性無機物,，有機物，以及帶電的膠體粒子,。影響水的電導率,。通常水的雜質越多，水的電導率就會高。我們知道,，雜質多的水,，對我們的化學分析會產生很不利的影響。電解質中尤以陰陽離子為主,。一般可以通過用離子色譜法或原子吸收光譜法對其進行含量測定,。也可聯(lián)用質譜法分析，對其中的位未知組分初步鑒定,。
B.有機物：水中所含的有機物通常指有機酸和有機金屬化合物，測定方法通常為測定其化學耗氧量,。
C.顆粒物質：泥沙,、塵埃、有機物,、微生物等,。可以用專門的顆粒測定器測定
D.微生物：細菌,，浮游生物,，藻類等
E.溶解氣體：N2 、O2,、 CL2 ,、 CO 、 CO2 等,，可以用氣相色譜法測定其含量
3,、實驗用水所要求的純度
所謂實驗，是指對現(xiàn)象所推測的假設加以驗證的動作,。假設能否被證明為真理,，與假設能否具有再現(xiàn)性的結果至關重要。實驗的再現(xiàn)性除了要有良好的技巧,，還受到所用化學試劑的純度和分析儀器的精密度的影響,。實驗中用來配置溶液的化學試劑，及所使用的水的純度也非常重要,。假設水中污染物對實驗檢測會造成影響,，就必須去除這些物質。此外,，為了取得良好的再現(xiàn)性結果,，使用能保持穩(wěn)定水質的純水是必要的。
隨著實驗用的分析系統(tǒng)靈敏度的提高,，對水的純度有了更高的要求,。 1ppm = 1mg/L 1ppb = 1μg/L 1ppt = 1ng/L = 1μg/ml
4、水的純度的表示方法
在水中，將距離1cm的兩片表面積為1cm2大小的電加以通電,，來監(jiān)測兩間的導電率,，通過所加電壓和測得的電流能夠獲知兩間的電阻值，這個數(shù)值在水質分析中通常被稱為電阻率或比電阻,，其單位用MΩ.cm(mega ohm-centimeter)來表示,。
電阻率的倒數(shù)稱為導電率或電導率，用μs/cm(micro Siemens per centimeter)來表示,。
這兩個參數(shù)是表示水的純度的常用參數(shù),。
將自來水中的離子去除，會使得電阻率值升高（導電率降低）,，但并非無限制的增加,，這是因為部分水分子會電離為氫離子和氫氧根離子，其電阻率值限值18.248MΩ.cm(25℃),。此外,，電阻率值會隨著水的電離常數(shù)而改變，因而會受到水溫的影響,。例如,，25℃的超純水，其電阻值為18.2MΩ.cm,但在0℃則為84.2MΩ.cm, 100 ℃則為1.3MΩ.cm,。在25 ℃附近,，當溫度上升1 ℃，其電阻值將下降0.84MΩ.cm,。因此,，多使用補償至25 ℃的電阻率值來做衡量標準。
此外像總有機碳含量（TOC）,，熱源內毒素含量,，細菌含量，顆粒含量,，微生物含量,，總溶解固體含量（TDS）等也常常被用作補充說明水質的重要參數(shù)。因此,，水的純度標準通常由以上這些參數(shù)的一項或幾項來綜合說明,、分級。
5,、純水的分級標準
實驗室純水可分為4個常規(guī)等級：純水,、去離子水、實驗室Ⅱ級純水和超純水
純水：純化水平低,，通常電導率在1－50μs/cm之間,。它可經由單一弱堿性陰離子交換樹脂、反滲透或單次蒸餾制成。典型的應用包括玻璃器皿的清洗,、高壓滅菌器,、恒溫恒濕實驗箱和清洗機用水。
去離子水：電導率通常在1.0-0.1μs/cm之間,。通過采用含強陰離子交換樹脂的混床離子交換制成,，但它有相對較高的有機物和細菌污染水平，能滿足多種需求,，如清洗,、制備分析標準樣、制備試劑和稀釋樣品等,。
實驗室Ⅱ級純水：電導率<1.0μs/cm,，總有機碳（TOC）含量小于50ppb以及細菌含量低于1CFU/ml。其水質可適用于多種需求,，從試劑制備和溶液稀釋，到為細胞培養(yǎng)配備營養(yǎng)液和微生物研究,。這種純水可雙蒸而成,，或整合RO和離子交換/EDI多種技術制成，也可以再結合吸附介質和UV燈,。
超純水：這種級別的純水在電阻率,、有機物含量、顆粒和細菌含量方面接近理論上的純度限,，通過離子交換,、RO膜或蒸餾手段預純化，再經過核子級離子交換精純化得到超純水,。通常超純水的電阻率可達18.2MΩ-cm ,，TOC<10ppb，濾除0.1μm甚至更小的顆粒,，細菌含量低于1CFU/ml,。超純水適合多種精密分析實驗的需求，如液相色譜（HPLC）,，離子色譜（IC）和離子捕獲－質譜（ICP－MS）,。少熱源超純水適用于像真核細胞培養(yǎng)等生物應用，超濾技術通常用于去除大分子生物活性物質,，如熱源（結果為<0.005IU/ml）以及無法檢測到的核酸酶和蛋白酶,。
目前世界上比較通用的純水標準主要有以下幾個：
化組織（ISO），美國臨床病理學會（CAP）試藥級用水標準,，美國測試和材料實驗社團組織（ASTM）,，臨床試驗標準委員會（NCCLS），美國藥學會（USP）等。同時,，我國也有相應的純水標準：中國國家電子級超純水規(guī)格GB/T11446-1997和中國國家實驗室用水規(guī)格GB6682-92等,。因此市面上絕大多數(shù)的純水系統(tǒng)，無論是進口的還是國產的,，都是依據這些標準來設計流程的,。
6、純水的應用
目前純水主要應用在兩大領域：
一,、生命科學應用領域二,、分析和常規(guī)應用領域
生命科學應用方面，主要有：細菌細胞培養(yǎng),，臨床生物化學,，電泳，電生理學,，酶聯(lián)免疫吸附分析,，內毒素分析，組織學,，水栽培,，細胞免疫化學，哺乳動物細胞培養(yǎng),，介質制備,，微生物分析，分子生物學,，單克隆抗體研究,，植物組織培養(yǎng)，放射性免疫分析等等,。
分析和常規(guī)應用方面,，主要有：蒸餾水器供水，蒸汽發(fā)生器,，玻璃器皿清洗,，樣本稀釋和試劑制備，超純水系統(tǒng)供水,，固相萃取,，普通化學，電化學,，分光光度計,，TOC分析，水質分析,，離子色譜,，火焰法原子吸收（Flame-AAS）,，石墨爐原子吸收（GF-AAS），液相色譜（HPLC）,，液質聯(lián)用（HPLC-MS）,，電耦合等離子光譜儀（ICP-AES），等離子質譜（ICP-MS）,，痕量金屬檢測,，氣質聯(lián)用（GC-MS）等等.
對水的純度要求高的幾個主要應用：
電泳：電泳用水重要的要求是生物活性物質諸如內毒素（通常小于0.05EU/ml），核糖核酸酶和蛋白酶（不可測定）的去除,。好用電阻率18.2 MΩ-cm,，TOC<10ppb，0.1μm或更小孔徑的微濾以及細菌含量低于1CFU/ml的超純水作為供水,。
內毒素分析：從分離到細胞培養(yǎng)的各種應用領域用水都要求規(guī)定內毒素指標,，內毒素大指標范圍從0.25IU/ml到0.03IU/ml。對內毒素分析,，適用少內毒素的超純水,，通常是0.05IU/ml或更小。超濾是制造少內毒素超純水的必須手段（上通常使用MWCO為5000道爾頓的超濾膜）,，而且可以結合UV等進行光氧化,。
石磨爐原子吸收光譜：GF-AAS與其他原子吸收光譜測定的不同之處是，其火焰爐被電子發(fā)熱石墨管或棒替代,，能在元素分析中達到很高的靈敏度。GF-AAS要求*純水系統(tǒng),，提供ppt級的雜質水平,，18.2 MΩ-cm的電阻率和低TOC水平。內置監(jiān)測儀提供純度保證,，終的水質指標是由良好的預處理系統(tǒng),，加上連續(xù)循環(huán)流路和純水的超純化而實現(xiàn)。
電感耦合等離子光譜儀：在ICP-AES應用中,，對不同元素的靈敏度明顯不同,，但金屬、過渡金屬,、磷和硫檢測下限都在ppb范圍內,。ICP-AES對水的純度要求相當嚴格，電阻率大于18 MΩ-cm的超純水是必須的,，TOC的要求一般不太重要,，前處理要求反滲透或離子交換。
等離子質譜：ICP-MS可被用于測定在ppt水平的元素,。對這種靈敏的ICP-MS分析工作,，水的純度要求非常嚴格,，要求水中雜質在ppt水平，電阻率18.2 MΩ-cm和較低的TOC,。終的水質指標是由良好的預處理系統(tǒng),，加上連續(xù)循環(huán)流路和純水的超純化而實現(xiàn)。
質譜分析：質譜能對混合物進行痕量分析,，由于其高靈敏度,，要求高純度的用水。所有的樣本制備和前處理,，例如固相萃取都需要超純水,。要求水中雜質在ppt水平，進行有機物分析時要求電阻率18.2 MΩ-cm,，非常低的TOC,，一般指標小于3ppb。
痕量金屬檢測：先進的現(xiàn)代分析儀器不斷提升分析的靈敏度,。痕量元素現(xiàn)在通過使用諸如ICP-MS技術,，可測定在ppt和亞ppt水平的物質。痕量分析工作需要不含可測定成分的純水,，并且水質要求適用于嚴格靈敏的ICP-MS工作,。因此，試劑,，標準樣稀釋和樣本制備均需要純度高的超純水,，甚至需要在無塵室中操作。
隨著科技的發(fā)展,，越來越多的應用開始要求使用純度高的超純水,。
7、超純水保持佳水質的方法
超純水取水后很容易遭到環(huán)境污染,，所以使用前取水（即取即用）方式時合適的,。只有把超純水與環(huán)境接觸的時間縮到短，才能夠獲得純度高的超純水,。
在配置高純度的化學試劑時,，盡量不要使用長時間儲桶中存放的超純水，因為儲桶經長時間使用后,，會因雜質,、微生物的污染而造成水質的劣化，像這種水,，在使用時已經不再是超純水,。純水儲桶好安裝空氣過濾器，防止環(huán)境因素造成的污染,。
儲水桶請勿放置在日光直射處,，水溫上升,，容易造成微生物繁殖。特別是半透明儲水桶,，也會因為日光通透而造成藻類繁殖,。
超純水取水時一定要將初期的出水放掉，以獲得穩(wěn)定的水質,。
取水時讓超純水順著容器側壁流入,，盡量不要讓氣泡產生，可降低空氣污染,。
請不要在終端濾器后再連接軟管,，使用直接取水的方式才能獲得純度高的超純水。
長時間不用純水時,，應將壓力儲水桶中的RO水全部放掉以防止污染,。
超純水機若長時間不使用，再次使用時應把初期純水充分放掉以確保水質,。
原則上,，純水機應至少每7—10天通水一次，以防止微生物污染,。
超純水使用要點：
1.即取即用
2.排掉前端初期水
3.取水時避免產生氣泡
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