• 下面簡單介紹下各種方法的原理：

（一）蒸餾法

將自來水加熱為蒸汽，與水中溶解的懸浮物分開，經(jīng)冷凝而變成蒸餾水。

（二）電滲透法

在電場的作用下，水中離子透過離子交換膜向電場作用方向遷移。這樣可以把自來水中的大量的陽離子除去，但是仍然需要經(jīng)過混合樹脂交換柱才能得到高純的水。

（三）活性炭吸附法

活性炭的吸附過程是利用活性炭過濾器的孔隙大小及有機(jī)物通過孔隙時的滲透率來達(dá)到的。

（四）薄膜過濾法

深層過濾膜是以編織纖維或壓縮材料制成的基質(zhì)，利用隨機(jī)性吸附或是捕捉方式來留滯顆粒，然后制成高純水。

（五）反滲透法(RO）

反滲透（又稱逆滲透）技術(shù)，是美國在20世紀(jì)70年代應(yīng)用于太空的航天技術(shù)，RO膜可用于離子排除，使得只有水可通過RO膜，其余所有的離子及溶解的分子都被截留，并加以排除。由于RO膜結(jié)構(gòu)非常致密，所以獲得水的流速非常慢。

03 純水的分級標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)驗(yàn)室純水可分為4個常規(guī)等級：純水、去離子水、實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級純水和超純水

純水：純化水平最低，通常電導(dǎo)率在1-50μs/cm之間。它可經(jīng)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(yīng)用包括玻璃器皿的清洗、高壓滅菌器、恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)箱和清洗機(jī)用水。

去離子水：電導(dǎo)率通常在1.0-0.1μs/cm之間。通過采用含強(qiáng)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(jī)物和細(xì)菌污染水平，能滿足多種需求，如清洗、制備分析標(biāo)準(zhǔn)樣、制備試劑和稀釋樣品等。

實(shí)驗(yàn)室Ⅱ級純水：電導(dǎo)率<1.0μs/cm，總有機(jī)碳(TOC)含量小于50ppb以及細(xì)菌含量低于1CFU/ml。其水質(zhì)可適用于多種需求，從試劑制備和溶液稀釋，到為細(xì)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(shù)制成，也可以再結(jié)合吸附介質(zhì)和UV燈。

超純水：這種級別的純水在電阻率、有機(jī)物含量、顆粒和細(xì)菌含量方面接近理論上的純度極限，通過離子交換、RO膜或蒸餾手段預(yù)純化，再經(jīng)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(dá)18.2MΩ-cm，TOC<10ppb，濾除0.1μm甚至更小的顆粒，細(xì)菌含量低于1CFU/ml。超純水適合多種精密分析實(shí)驗(yàn)的需求，如高效液相色譜(HPLC)，離子色譜(IC)和離子捕獲-質(zhì)譜(ICP-MS)。少熱源超純水適用于像真核細(xì)胞培養(yǎng)等生物應(yīng)用，超濾技術(shù)通常用于去除大分子生物活性物質(zhì)，如熱源(結(jié)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(biāo)準(zhǔn)主要有以下幾個：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)，美國臨床病理學(xué)會(CAP)試藥級用水標(biāo)準(zhǔn)，美國測試和材料實(shí)驗(yàn)社團(tuán)組織(ASTM)，臨床試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)國際委員會(NCCLS)，美國藥學(xué)會(USP)等。同時，我國也有相應(yīng)的純水標(biāo)準(zhǔn)：中國國家電子級超純水規(guī)格GB/T11446-1997和中國國家實(shí)驗(yàn)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(jìn)口的還是國產(chǎn)的，都是依據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)流程的。

中國國家電子級超純水規(guī)格GB/T11446.1-1997

04 純水器/超純水器的主要應(yīng)用

目前純水主要應(yīng)用在兩大領(lǐng)域：

一、生命科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域

二、分析和常規(guī)應(yīng)用領(lǐng)域

生命科學(xué)應(yīng)用方面，主要有：細(xì)菌細(xì)胞培養(yǎng)，臨床生物化學(xué)，電泳，電生理學(xué)，酶聯(lián)免疫吸附分析，內(nèi)毒素分析，組織學(xué)，水栽培，細(xì)胞免疫化學(xué)，哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)，介質(zhì)制備，微生物分析，分子生物學(xué)，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(yīng)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(xué)，電化學(xué)，分光光度計(jì)，TOC分析，水質(zhì)分析，離子色譜，火焰法原子吸收(Flame-AAS)，石墨爐原子吸收(GF-AAS)，高效液相色譜(HPLC)，液質(zhì)聯(lián)用(HPLC-MS)，電耦合等離子光譜儀(ICP-AES)，等離子質(zhì)譜(ICP-MS)，痕量金屬檢測，氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)等等。

05 純水器/超純水器的保養(yǎng)及維護(hù)

精密濾芯、活性炭濾芯、反滲透膜、純化柱都是具有相對壽命的材料，精密濾芯和活性炭濾芯實(shí)際上是對反滲透膜的保護(hù)，如果它們失效，那么反滲透膜的負(fù)荷就加重，壽命減短，如果繼續(xù)開機(jī)的話，那產(chǎn)生的純水水質(zhì)就下降，隨之就加重了純化柱的負(fù)擔(dān)，則純化柱的壽命就會縮短。最終結(jié)果是加大了超純水機(jī)的使用成本。

所以，在超純水機(jī)的使用中，有以下方面的事情需要注意：

精密濾芯

精密濾芯又稱過濾濾芯，分線繞濾芯和PP熔噴濾芯，主要過濾原水中的泥沙等大的顆粒物，其過濾精度有5微米、1微米等。新的濾芯是白色，如果時間長了表面會淤積泥沙等，呈現(xiàn)褐色，這就表示該濾芯不能用了，用自來水沖洗掉表面淤泥后，可以勉強(qiáng)繼續(xù)使用1-2周，但不能長期使用。

濾芯放在濾瓶里面，有的濾瓶是透明的，可以直觀地觀察濾芯的顏色變化，有些濾瓶是不透明的，需要將其擰開后才能觀察濾芯的變化。從經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來看，精密濾芯的壽命一般在3—6月，如原水的泥沙多，則其壽命短些，泥沙等顆粒物少，則壽命稍長一點(diǎn)。

活性炭濾芯

活性炭濾芯主要通過吸附作用，去除水中的異味、有機(jī)物等。自來水中有余氯，對反滲透膜有很大的氧化作用，所以必須經(jīng)由活性炭去除�；钚蕴繛V芯從表面上看沒有直觀的變化，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來看，一般在一年左右就達(dá)到飽和吸附，需要更換。

反滲透膜

反滲透膜是超純水機(jī)中十分重要的部件，其孔徑非常小，所以在使用過程中常常有細(xì)菌等微觀物質(zhì)淤積在其表面，一般各個廠家的純水機(jī)都有反沖洗功能，旨在洗掉污染物。

用水量在10升/天以內(nèi)，可以沖洗3-5次，超過10升，則多沖洗幾次。如果長時間(如1個月以上)不用，需要將其取出浸泡在消毒液里，避免細(xì)菌的滋生，不過該過程比較麻煩，建議即使不用水，都經(jīng)常開機(jī)用少量的水，讓機(jī)器內(nèi)部的水形成流通，盡量減少死水的沉積時間過長。反滲透膜的壽命在2-3年，主要由用水量來決定，所以在選的時候一定要選擇所匹配的規(guī)格。

純化柱

純化柱根據(jù)客戶的水質(zhì)需求有時也叫超純化柱，自作用是對反滲透純水進(jìn)行深度脫鹽，最終達(dá)到一級水或超純水水平。其原理是離子交換。

純化柱的壽命由電阻率在線來表現(xiàn)。低于某個特定的電阻即表示純化柱過期，比較直觀。其壽命除了抗用水量以外，尤其重要的是各個廠家在生產(chǎn)設(shè)計(jì)時的離子交換樹脂的填充量和離子交換樹脂的本身質(zhì)量。

用水

以自來水為水源的超純水機(jī)一般都有兩個出水口，分別是三級水和一級水，經(jīng)反滲透出來的水是三級水，存放在水箱里，而一級水是即用即取，不存放。三級水沒有通過純化柱，一級水通過了純化柱，一級水的成本高于三級水。所以在日常應(yīng)用的時候，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)需求分質(zhì)取水，能用三級水時盡量不用一級水，避免使用成本的上升。

純水機(jī)長期停機(jī)維護(hù)措施的具體步驟如下：

1、首先要清洗反滲透系統(tǒng)中的膜元件;

2、用反滲透產(chǎn)出的水質(zhì)配制殺菌液，并用殺菌液沖洗反滲透系統(tǒng);

3、用殺菌液充滿反滲透系統(tǒng)后，關(guān)閉相關(guān)閥門使殺菌液保留于系統(tǒng)中，此時應(yīng)確認(rèn)系統(tǒng)完全充滿;

4、如果系統(tǒng)溫度低于27℃，應(yīng)每隔一個月用新的殺菌液進(jìn)行前兩個步驟，如果系統(tǒng)溫度高于27℃，則應(yīng)每隔半個月更換一次殺菌液;

5、在單級反滲透純水機(jī)系統(tǒng)重新投入使用前，用低壓給水沖洗系統(tǒng)一小時，然后再用高壓給水沖洗系統(tǒng)5分鐘，無論低壓沖洗還是高壓沖洗時，系統(tǒng)的產(chǎn)水排放閥均應(yīng)全部打開。在恢復(fù)系統(tǒng)正常操作之前，要檢查并確認(rèn)產(chǎn)品的水中不含任何殺菌劑。

06 如何選擇純水系統(tǒng)

超純水通常適用于較為靈敏的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用，比如化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)的色譜，質(zhì)譜，原子吸收，TOC檢測，痕量分析等應(yīng)用。以及生命科學(xué)中基因組學(xué)，蛋白組學(xué)，細(xì)胞培養(yǎng)等應(yīng)用。二級純水主要應(yīng)用于緩沖液配制，PH標(biāo)準(zhǔn)溶液，分析和合成用化學(xué)試劑配制以及為各種儀器供水等，包括I級超純水系統(tǒng)，洗瓶機(jī)，滅菌器等。三級純水主要用于微生物培養(yǎng)基的配制以及實(shí)驗(yàn)器皿的沖洗�？傊�，根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)室具體應(yīng)用以及將來的應(yīng)用來選擇。

中國藥典規(guī)定，純化水應(yīng)該嚴(yán)格監(jiān)測各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，防止微生物污染，確保水質(zhì)。對于水純化而言，水源是至關(guān)重要的。雖然許多純水系統(tǒng)的水源要求都是自來水，但各地的水質(zhì)千差萬別，未必都符合條件。如果自來水不符合制造商設(shè)定的規(guī)格，則可能需要預(yù)處理。

許多純水系統(tǒng)都有不同產(chǎn)水量可供選擇。產(chǎn)水量高一些顯然更劃算，不過也不是越高越好。水箱并非保險箱，I級超純水和II級純水存放在水箱中水質(zhì)會快速下降。您需要考慮用水需求的峰值來選擇合適的系統(tǒng)，當(dāng)然也需要未雨綢繆，略微估高一點(diǎn)。