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1、 蒸餾水
實驗室zui常用的一種水，雖設備便宜，但極其耗能和費水且速度慢，應用會逐漸減少。純化水平zui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。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，離子和容器的塑形物質會析出造成二次污染。
2、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。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。
3、反滲水(RO)
其生成的原理是水分子在壓力的作用下，通過反滲透膜成為純水，水中的雜質被反滲透膜截留排出。反滲水克服了蒸餾水和去離子水的許多缺點，利用反滲透技術可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體，細菌、病毒、細菌內毒素和大部分有機物等雜質，但不同廠家生產的反滲透膜對反滲水的質量影響很大。
4、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。
5、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極限，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，如高效液相色譜(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。
超純水作為所有的實驗用水都可以，特別是高靈敏度ICP/MS、ppt級分析、同位素分析、疾控中心、藥檢所、質檢所、環(huán)監(jiān)站、高?？蒲械葮藴蕦嶒炇壹案鞣N精密儀器用水。其他的純水及雙蒸水根據(jù)實際情況，在要求不是很嚴格的情況下也可以用的。
水的純化技術
微孔深層過濾
•對顆粒的通過設置了物理屏障，并根據(jù)過濾微細顆粒的大小分級，由纏繞纖維或壓緊的物質形成多孔矩陣，通過吸附或捕捉方式截留顆粒。深層過濾器(一般為1-50μm)通常作為一種經濟的純化方式用于截留大量的懸浮固體，并保護下游的純化設備不被污染和堵塞。它們需要定期更換。
活性碳吸附
•活性碳通常用于預處理系統(tǒng)以去除進水中的氯和氯胺，防止它們破壞過濾膜和離子交換樹脂。
•大部分活性碳是由椰殼或煤在有水蒸氣和CO2的條件下，經800-1000℃
煅燒而形成具活性的木炭，經過酸洗去掉殘余氧化物和其他溶解物質。用于水處理的活性碳通?？讖椒秶?span>500-1000nm之間，每克比表面積大約1000m2，通常是顆粒狀壓縮成型的，并裝填于純化柱中以防止產生太過微細顆粒污染下游。
•活性碳的巨大表面和海量微孔以及吸附的物質，成為微生物的繁殖地。微生物的生長可以通過添加非溶解性生物殺滅劑到碳中，如銀，得到部分抑制?；钚蕴贾枰ㄆ诟鼡Q以保持最少的細菌含量。
反滲透(RO)
•反滲透膜通常用于濾除直徑小于1nm的污染物，典型的反滲透方式可以濾掉水中90%的離子污染物，大部分有機物和幾乎全部微粒污染物。反滲透對分子量<100道爾頓的非離子污染物的去除能力較低，而隨污染物分子量的增大，RO膜的濾除能力也隨之增強。理論上說，這種方式可以*濾除>300道爾頓分子量的分子和包括膠體及微生物在內的顆粒，溶解的氣體則無法靠RO膜去除。
•由于其出色的純化功效，反滲透是一項對去除絕大部分雜質非常具成本效益的技術。不過，其產水速度相對較低，所以使用時通常配以儲水箱暫存產成水以備使用或進一步純化。反滲透裝置保護后續(xù)系統(tǒng)免收膠體和有機物的堵塞或污染，其后續(xù)系統(tǒng)通常配備離子交換或電滲析裝置。
離子交換
•離子交換樹脂床能通過與H+和OH-的離子交換，從水中有效去除離子。離子交換樹脂是直徑小于1mm的多孔小球，由交鏈的含有大量功能強大的離子交換點的不溶性聚合物制成。水中的離子依據(jù)它們的相對電荷密度競爭離子交換樹脂的交換點而被樹脂吸附。樹脂分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩種。
•離子交換樹脂床放在小型濾柱或大型濾筒中使用，一般使用一段時間后就要更換，此時陰陽離子交換基團已經替換了樹脂中大部分H+和OH-的活性點。通過將RO膜設置在離子交換之前的方式，可得到更純的水質并延長填料的使用壽命，該方法經常用于生產高純度超純水的實驗室純水系統(tǒng)中。這種方法也可避免離子交換樹脂表面被大的有機物分子堵塞，從而降低其交換能力。
電滲析
•電滲析(EDI)是一項結合了離子交換樹脂和離子選擇性通透膜，并結合直流電去除水中離子化雜質的技術。該項技術的發(fā)展克服了離子交換樹脂的局限性，特別是離子交換柱耗竭時離子雜質的釋放及重填或再生離子交換柱的工作。
•水通過一個或多個在陽離子或陰離子選擇膜之間填滿離子交換樹脂的管腔，在電場的作用下，離子在離子交換樹脂間向管腔的兩側移動并進入另外的管腔，這個過程中也會電解產生維持樹脂處于再生狀態(tài)所需的H+和OH-
。流向兩側獨立管腔的離子被水沖刷掉。
•通常，EDI的產成水電阻率可達到5-17
MΩ-cm(在25℃時)，總有機碳含量(TOC)低于20ppb。由于系統(tǒng)內化學和電環(huán)境的作用抑制微生物生長，使細菌水平達到最小化。一般來說，EDI不能產生電阻率18.2
MΩ-cm的超純水。必須在EDI之后放置離子交換柱才可生產18.2
MΩ-cm的超純水，并且因為水中只有極少數(shù)量的離子存在，所以延長了離子交換柱的使用壽命。
蒸餾
•蒸餾法是通過改變水的形態(tài)——從液態(tài)到氣態(tài)再回到液態(tài)，將水和污染物分離。每一個轉換過程都為純水與污染物的分離提供了機會。理論上，除蒸汽壓力與水接近的物質和共沸化合物，蒸餾法能去除所有種類的水中污染物。
•像RO一樣，蒸餾法生產純水的速度較慢，所以蒸餾水必須先儲存起來以備日后使用。
•蒸餾水器非常耗電——每生產1升純水通常耗費1KW電力。依據(jù)蒸餾水器的不同設計，蒸餾水的電阻率大約能達到1
MΩ-cm，因為空氣中的CO2會溶入蒸餾水中迅速降低其電導率。新鮮蒸餾水是無菌的，但如果保存不當，一段時間后就不再是無菌的了。
微濾
•純水系統(tǒng)中的微濾器對水中顆粒物和微生物進行物理性阻截。膜濾器wanquan根據(jù)顆粒的大小分級，有較一致的分子結構，截留所有大于其表面孔徑的顆粒。
•膜濾器(0.05-0.20μm)通常被放置在盡可能接近出水點的地方來捕獲微生物和微細顆粒。
•所截留的顆粒物包括微生物或其代謝物和可溶性物質，可能再次從濾器中瀝濾出來，所以對微濾器的適當維護(定期消毒和周期性更換)是必要的，使其性能保持在理想水平。新安裝的濾器通常要求在使用前沖洗以去除可能含有的可萃取污染物。
超濾
•超濾(UF)是一個過濾術語，指能去除如蛋白質大小的顆粒的過濾器。膜孔徑通常在1-50nm之間，中空纖維結構的超濾膜通常有較高的濾過速率。超濾膜根據(jù)其降低相關污染物濃度的效率來分級。
•超濾膜通常安裝在靠近純水儀出水口的位置以降低微生物和有機大分子，包括核酸酶和內毒素的濃度。超濾必須定期清洗或更換以保持其效能。超濾可以以傳統(tǒng)的方式安裝，所有水流徑直穿透濾膜，或者以更佳的方式——切向流方式，一部分進水平行流過膜表面帶走污染物以減少其對膜表面的堵塞。
•對于保障超純水在顆粒、細菌和熱源含量等各項指標上保持穩(wěn)定的高質量，超濾法是一項出色的技術。國際上通行的用于超純水儀的超濾膜截留分子量是5000道爾頓。
紫外燈
•紫外燈通常作為殺菌裝置分解和光氧化有機污染物使其極化或離子化，一般安裝在離子交換柱之前，便于離子交換柱將其吸附去除。實驗室純水系統(tǒng)的紫外燈光源為低壓汞燈。
•254nm波長的射線具備zui強的殺菌能力，能破壞DNA和RNA聚合酶，只需低量就可有效阻止細菌的復制，較高劑量時有殺菌作用。UV燈組件和UV燈本身的設計應提供足夠的UV劑量以避免活菌的滋生并抑制微生物生長。
•較短波長(185nm)的射線對有機物有非常好的氧化作用。UV將大的有機分子裂變?yōu)檩^小的離子化合物，并被后置的離子交換柱純化去除。通過第一個離子交換柱對有機離子的去除，優(yōu)化了UV的效能。
•先進的超純水系統(tǒng)都會使用這種雙波長的紫外燈組件。
KDF法
•凱得菲(KDF)的作用及功效
凱得菲(KDF)是高純度的銅/鋅合金顆粒，它通過微電化學氧化-還原反應(Redox)進行水處理工作，在與水接觸時，合金中的兩種金屬在亞微觀尺度上構成無數(shù)小的原電池系統(tǒng)，這種材料在水中具有強大的反應能力和極快的反應速度，可以清除水中高達99%的氯和水中溶解的鉛、汞、鎳、鉻等金屬離子和化合物。對抑制細菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果xianzhu。被用于預處理、主處理與廢水處理設備。凱得菲(KDF)完善或取代現(xiàn)有技術，可大輻度延長了系統(tǒng)壽命，減少重金屬、微生物、污垢，降低了總費用，減化系統(tǒng)維護。
•(1) 去除強氧化劑(余氯)
凱得菲(KDF)具有強大的還原能力，能去除水中的各種強氧化劑，對余氯特別有效。
•(2)去除重金屬
凱得菲(KDF)處理介質可以去除水中的多種重金屬離子，如鉛、汞、銅、鎳、鎘、砷、銻、鋁和其他許多可溶性重金屬離子，它們的去除是通過置換反應和物理和化學吸附反應來完成的。凱得菲(KDF)去除重金屬離子的機理如下：金屬離子吸附于凱得菲(KDF)處理介質的表面并與凱得菲(KDF)中的鋅發(fā)生置換反應，生成的金屬或吸附在凱得菲(KDF)表面，或進入凱得菲(KDF)晶格中，從而使有毒重金屬污染物結合在凱得菲(KDF)上。例如，水中溶解的鉛離子還原成不溶性的鉛原子，并吸附于凱得菲(KDF)介質的表面,汞離子與凱得菲(KDF)也發(fā)生類似的反應，X射線衍射研究發(fā)現(xiàn)汞的去除是形成了銅-汞合金。
•(3)去除硫化氫
在應用膜法進行水處理時，如果選用地下水作水源，水中可能存在硫化氫，硫化氫如被氧化成硫磺就會污染濾膜表面，凱得菲(KDF)過濾介質有去除硫化氫的功能，生成的硫化銅不溶于水，可在凱得菲(KDF)介質反沖洗時去除
•(4)減少懸浮固體
凱得菲(KDF)處理介質的顆粒平均尺寸大約為60目，最小的顆粒約110目，也能起到物理過濾去除懸浮物質的作用，通常凱得菲(KDF)過濾介質能夠有效地去除直徑小于至50μm的顆粒。
•(5)減少礦物質結垢
•(6)抑制微生物繁殖
凱得菲(KDF)處理介質不是通過一種機理、而是幾種機理控制微生物的生長繁殖，通過每一種的單獨作用或協(xié)同作用來達到抑制微生物的作用。主要機理包括：氧化還原電位的變化，氫氧根離子和過氧化氫的形成，介質中鋅的溶出等。在一般情況下，凱得菲(KDF)處理介質作為反滲透膜的預處理手段時，能夠抑制細菌、藻類等微生物的繁殖，從而防止了微生物對膜的破壞。
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