水自古以來就是地球生物的生命之源，人們的現(xiàn)代生活是不能離開水這種物質(zhì)，而現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、生物、科技的發(fā)展都無法離開水的作用，由于人類對水資源的無情浪費和污染，使得水里面的雜質(zhì)越來越多，而不能被直接利用的水資源也越來越多，也就促進了現(xiàn)在的水處理行業(yè)的發(fā)展。超純水機的出現(xiàn)，解決了人們在實驗時對水純度的需求，而不同的工藝也改變了水中殘留的物質(zhì)，實驗室超純水機也成為了現(xiàn)在實驗室的必備物品。

　　
　　水的基本性質(zhì)

　　
　　•1個水分子(H2O)是由1個氧原子和2個氫原子彎曲鍵結(jié)而成。由于正、負電荷的中心不一致，因此屬于極性分子。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(jié)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(jié)合，形成晶體般的整齊結(jié)構(gòu)。

　　
　　•水分子聚合體中，由于氫鍵鍵結(jié)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhì)，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。

　　
　　•水極易溶解鹽類，即使陰陽離子經(jīng)由靜電的交互作用，很強的結(jié)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(jié)合產(chǎn)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，陽離子會與帶負極矩的氧原子相互作用，而陰離子則形成相反的結(jié)構(gòu)。

　　
　　水中存在的雜質(zhì)

　　
　　•可溶性無機物：無機鹽類、溶解氣體、重金屬、硬度成分(鈣、鎂等)

　　
　　•可溶性有機物：木質(zhì)素、單寧、腐植酸、內(nèi)毒素、RNA分解酶、農(nóng)藥、三氯甲烷、環(huán)境荷爾蒙物質(zhì)、界面活性劑、有機溶劑

　　
　　•微粒子：鐵銹、膠體、懸浮物、固體顆粒

　　
　　•微生物：細菌類、藻類

　　
　　實驗用水為何會比較重要？

　　
　　所謂實驗，是指對現(xiàn)象所推測的假設(shè)加以驗證的動作。假設(shè)能否被證明為真理，與假設(shè)能否具有再現(xiàn)性的結(jié)果至關(guān)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(xué)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(xué)試劑，及所使用的水的純度也非常重要。假設(shè)水中污染物對實驗檢測會造成影響，就必須去除這些物質(zhì)。此外，為了取得良好的再現(xiàn)性結(jié)果，使用能保持穩(wěn)定水質(zhì)的純水是必要的。

　　
　　•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、恒溫恒濕實驗箱和清洗機用水。

　　
　　•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(dǎo)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(zhì)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(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(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(zhì)譜(ICP-MS)。少熱源超純水適用于像真核細胞培養(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。

推薦閱讀：怎么選擇合適的實驗室純水機？