実験室用水知識大全

今日皆さんと共有した製品知識は実験室の水に関するもので、次のような内容が皆さんの役に立つことを願っています。

1、水の基本的な性質

1個の水分子（H2O）は、1個の酸素原子と2個の水素原子が曲げ結合してできている。正、負の電荷の中心が一致しないため、極性分子に属する。当2個の水分子が同時に存在する場合、両者は静電相互作用によって水素結合と結合し、互いに吸引し、一定の距離を保つ。そして1個の水分子は同時に4個の水分子が結合し、結晶のような整然とした構造を形成する。

水分子重合体では、水素結合の網状構造が部分的に破断し、逐次移動変化する状態になるため、水は全体的に液状を呈し、この構造変化は毎秒1012回。

一般的に、水は適量のナトリウム、カリウムイオン、ケイ酸塩などのミネラルを含むと、おいしいと感じ、マグネシウム、カルシウムなどの非酸アルカリ中性塩類などの残留塩類を大量に含むと、飲みにくいと感じます。つまり、水とはH2Oはまた、他にも多くの成分が含まれていますが、これらの成分の種類と含有量は水の味を決定します。

水は塩類を極めて溶解しやすく、陰陽イオンが静電気の相互作用を介して強く結合しても、水の中で電気分解しやすい。これは、水分子がイオンと結合して「水和イオン」を生成できるからです。イオンの半径は小さく、電荷の大きいイオンは水分子と強力に相互作用し、水分子によってイオンの周囲に緊密に配列される。このとき、カチオンは負極モーメントを持つ酸素原子と相互作用し、アニオンは逆の構造を形成する。

2、水中に存在する不純物

げんすいふじゅんぶつ5クラス）

A。でんかいしつ

B。ゆうきぶつ

C。りゅうしぶっしつ

D。微生物

E。ようかいガス

A。電解質：水中の電解質は可溶性無機物、有機物、及び帯電したコロイド粒子を含む。水の電気伝導率に影響する。通常、水の不純物が多いほど、水の電気伝導率が高くなります。不純物の多い水は、私たちの化学分析に不利な影響を与えることを知っています。電解質の中では特に陰陽イオンが主である。一般的には、イオンクロマトグラフィーまたは原子吸収分光法を用いて含有量測定を行うことができる。質量分析法を併用して、その中のビット未知成分を初歩的に同定することもできる。

B。有機物：水に含まれる有機物は通常有機酸と有機金属化合物を指し、測定方法は通常その化学酸素消費量を測定する。

C。粒子状物質：土砂、塵埃、有機物、微生物など。専用の粒子測定器で測定することができます

D。微生物：細菌、プランクトン、藻類など

E。溶解ガス：N2 の、O2、CL2、CO 社、二酸化炭素など、その含有量をガスクロマトグラフィーにより測定することができる

3、実験用水に要求される純度

実験とは、現象が推定した仮説を検証する動作を指す。仮説が真理として証明されるかどうかは、仮説が再現性を持つかどうかの結果と重要である。実験の再現性には優れた技術が必要であるほか、使用する化学試薬の純度と分析機器の精度の影響を受けている。実験で溶液を配置するための化学試薬、および使用する水の純度も非常に重要である。水中汚染物が実験測定に影響を与えると仮定すると、これらの物質を除去しなければならない。また、良好な再現性結果を得るためには、安定した水質を維持できる純水を使用することが必要である。

実験用の分析システムの感度の向上に伴い、水の純度に対してより高い要求がある。

1ppm = 1mg/L

1ppb = 1μg/L

1 ppt=1/L=1μg/ml

4、水の純度の表示方法

水の中で、距離を1センチメートルの2枚の表面積は1cm2大小の電極を通電して両極間の導電率を監視し、印加電圧と測定した電流によって両極間の抵抗値を知ることができ、この数値は水質分析において一般的に抵抗率または比抵抗と呼ばれ、その単位はMΩ.cm（メガオームセンチメートル）に表示されます。

抵抗率の逆数を導電率または導電率と呼び、μs/cm（センチメートルあたりのマイクロ・シーメンス）に表示されます。

この2つのパラメータは、水の純度を表すzuiの一般的なパラメータです。

水道水中のイオンを除去すると、抵抗率値が上昇する（導電率が低下する）が、無制限に増加するわけではない。これは、水分子の一部が水素イオンと水酸化物イオンにイオン化し、その抵抗率値の限界値18.248メートルΩcm（25）℃)また、水のイオン化定数に応じて抵抗率値が変化するため、水温の影響を受けることがあります。たとえば、25℃の超純水であり、その抵抗値は18.2MΩcm,しかし、0℃は84.2MΩセンチメートル、100℃は1.3MΩ・cmをオフにします。25 ℃付近で、温度が上昇すると1 ℃となり、その抵抗値が低下する0.84メートルΩ・cmを選択します。したがって、補償25 ℃の抵抗率値を測定基準とする。

また、総有機炭素含有量（TOC）、熱源内毒素含有量、細菌含有量、粒子含有量、微生物含有量、総溶解固体含有量（TDS）なども水質を補足説明する重要なパラメータとして用いられることが多い。したがって、水の純度基準は、一般に、上記のパラメータの1つまたは複数の項目によって総合的に説明され、等級付けされる。

5、純水の分級基準

に基づいてGB/T 6682-2008年分析実験室の水分を3段階、1級水、2級水、3級水にすることができる。

一級水は、粒子に要求される試験を含む厳格な分析実験に使用される。例えば液体クロマトグラフィー分析用水。

二級水は無機微量分析などの試験、例えば原子吸収スペクトル分析用水に用いられる。

三次水は一般的な化学分析実験に用いられる.

実験室でよく遭遇する水の概念を見てみましょう.

1.蒸留水：蒸留により、水蒸気を凝縮して調製した水を蒸留水と称する。一般的に大型制水はボイラーから発生した蒸気を再凝縮したものである。製剤、製薬など、要求の高くない実験用水に使用する。

2.清浄水：砂ろ過、活性炭吸着により味を除去し、さらに逆浸透膜ろ過を経て、イオンを除去した後の水、また清浄水、宇宙水（宇宙技術における水の再生利用技術）とも呼ばれる。市販の精製水はこのように調製されている。

3.ミネラルウォーター：ミネラルと深井戸抽出水、多種の鉱物元素を含み、産地によって異なり、各種カルシウム、セレン、ストロンチウム、シリコンなどの微量元素を含む。この水は消毒充填され、市販のミネラルウォーターとなっている。

4.脱イオン水：水を陰陽イオン交換樹脂床を通して、交換を通じて、水の中の陰、陽イオンを除去して、水の水は脱イオン水で、一般的に化学実験室の水の需要に用いられる。

脱イオン水とは、イオン形態の不純物を除去した純水のことである。標準化された組織ISO/TC 147 について規定された「脱イオン」は、「脱イオン水*または不*によるイオン物質の除去は、主にイオン交換樹脂処理方法を用いることを指す」と定義されている。現在のプロセスは主にRO逆浸透の方法で製造する。イオン交換樹脂を用いて水中の陰イオンと陽イオンを除去するが、水中には可溶性の有機物が依然として存在し、イオン交換カラムを汚染してその効果を低下させることができ、脱イオン水を保管した後も細菌の繁殖を引き起こしやすい。

5.超純水：水の中の導電媒体をほとんど*除去するだけでなく、水の中の解離しないコロイド物質、ガス及び有機物を低レベルの水に除去する。比抵抗がより大きい18MΩ*センチメートル、または18.3MΩ*センチメートル限界値。

6. UP水とは 高純水、ultral純水（UPW の）。

高純水は化学純度*の水であり、その中の不純物の含有量は0.1mg/L。現在、人々が作っている高純水の純度はすでに達成されている99.999999%、不純物含有量が0.01mg/L高純水とは、主に水の温度が25℃の場合、電気伝導率は0.1us/cmのpH値は6.8-7.0および他の不純物や細菌を除去する水。

7.ロ純水は一般的に純水と呼ばれ、水のミネラルはほとんど残されていません。PH 値値は6-7間、弱酸性であり、一般に透析などの医療用水、あるいは実験室、電子化学工業などの特殊用水に用いられ、水質汚染が深刻であるため、飲用水の安全を保障するため、日常飲用水にも用いられ、衛生、安全な飲用水である

現在、世界で比較的一般的に使用されている純水基準には主に以下のものがあります。

標準化された組織（ISO）、米国臨床病理学会（CAP）試薬レベルの用水基準、米国試験及び材料試験団体（ASTM の）、治験基準委員会（NCCLS の)、アメリカ薬学会（USP)などがあります。同時に、我が国にも相応の純水基準がある：中国国家電子級超純水規格GB/T11446-1997年中国国家実験室の用水規格とGB6682-92号などがあります。そのため、市販されているほとんどの純水システムは、輸入品であれ国産品であれ、これらの基準に基づいてプロセスを設計しています。

6、純水の応用

現在、純水は主に2つの分野に応用されている：

一、生命科学応用分野

二、分析と一般応用分野

生命科学の応用には、主に次のようなものがあります。

細菌細胞培養、臨床生物化学、電気泳動、電気生理学、酵素結合免疫吸着分析、エンドトキシン分析、組織学、水栽培、細胞免疫化学、哺乳類細胞培養、媒体調製、微生物分析、分子生物学、モノクローナル抗体研究、植物組織培養、放射性免疫分析など。

分析と一般的な応用については、主に以下の通りである：

蒸留水器給水、蒸気発生器、ガラス容器洗浄、サンプル希釈と試薬調製、超純水システム給水、固相抽出、一般化学、電気化学、分光光度計、TOC分析、水質分析、イオンクロマトグラフィー、火炎法原子吸収（フレーム-AAS)、黒鉛炉原子吸収（GF-AAS）、液体クロマトグラフィー（HPLC の）、液質併用（HPLC-MS型）、電気結合プラズマ分光計（ICP-AES）、プラズマ質量分析（ICP-MS）、微量金属検査、気質併用（GC-MS)など.

水の純度要件*の主な用途：

電気泳動：電気泳動用水zuiの重要な要件は、エンドトキシンなどの生物活性物質（通常は0.05EU/ml)、リボヌクレアーゼ及びプロテアーゼ（測定不可能）の除去。使用抵抗率18.2メートルΩセンチメートル，TOC <10ppb，0.1μmより小さい孔径の微小濾過及び細菌含有量が1CFU/mlの超純水を給水とする。

cfu/cm1平方センチメートルあたりのサンプルに含まれる細菌コロニーの総数を指す

内毒素分析：分離から細胞培養までの各種応用分野の用水には内毒素指標の規定が要求され、内毒素zuiの大指標範囲は0.25IU/mlへ0.03IU/ml。エンドトキシン分析には、エンドトキシンの少ない超純水が適用され、通常は0.05IU/mlまたはそれ以下です。限外ろ過は、少ないエンドトキシン超純水を製造するために必要な手段である（上通常使用MWCO のために5000ダルトンの限外ろ過膜）を使用し、結合することができる紫外線などで光酸化を行う。

国際機関単位という意味だと思いますが、IU/ML液体中のある物質の含有量濃度であれば、豪リットル当たりに含まれるその物質単位の数である。一般的には、抗生物質の使用単位など、構造成分を明確に固定していない物質のように、成分の抗菌活性を比較すると、ペニシリンのように30万単位（IU）等

石臼炉原子吸収スペクトル：GF-AAS他の原子吸収スペクトル測定との違いは、その火炎炉が電子発熱黒鉛管や棒に置き換えられ、元素分析において高い感度を得ることができることである。GF-AAS要求*純水システム、提供ppt のレベルの不純物レベル、18.2メートルΩセンチメートルの抵抗率と低TOC水平方向内蔵モニタは純度保証を提供し、zui終わりの水質指標は良好な前処理システムと連続循環流路と純水の超精製によって実現される。

誘導結合プラズマ分光計：ICP-AES応用において、異なる元素に対する感度は明らかに異なるが、金属、遷移金属、リン、硫黄の検出下限はすべてppb の範囲内。ICP-AES水の純度に対する要求はかなり厳しく、抵抗率は18 MΩセンチメートルの超純水は必須ですが、TOCの要件は一般的にはあまり重要ではなく、前処理には逆浸透またはイオン交換が必要である。

プラズマ質量分析：ICP-MS測定に使用することができますppt の水平方向の要素。このような敏感なICP-MS分析作業では、水の純度は非常に厳しく、水中の不純物はppt の水平、抵抗率18.2メートルΩセンチメートルおよび下位TOC。zui終の水質指標は良好な前処理システムに、連続循環流路と純水の超精製を加えて実現した。

質量分析：質量分析は混合物に対して微量分析を行うことができ、その高感度のため、zuiの高純度の用水が必要である。すべてのサンプル調製および前処理、例えば固相抽出には超純水が必要である。水中の不純物はppt の水平、有機物分析を行う際に要求される抵抗率18.2メートルΩセンチメートル、非常に低いTOC、一般的な指標がより小さい3ppb。

微量金属検出：先進的な現代分析機器は絶えず分析の感度を高めている。微量元素は、例えばICP-MS技術、測定可能ppt の和亜ppt の水平な物質。微量分析作業には測定可能成分を含まない純水が必要であり、水質要件はzui厳格zui感度のICP-MS仕事そのため、ブランク試薬、標準サンプル希釈、サンプル調製には純度zuiの高い超純水が必要であり、クリーンルームでの操作も必要である。

科学技術の発展に伴い、純度の高い超純水の使用が求められるようになってきた。

7、超純水保持*水質の方法

超純水は取水後に環境汚染を受けやすいので、前取水（即ち取水）方式を使用する場合にはzuiが適切である。超純水と環境との接触時間を極めて短くしてこそ、純度*の超純水を得ることができる。

高純度の化学試薬を配置する際には、長時間貯蔵タンクに保管されている超純水を使用しないようにしてください。貯蔵タンクは長時間使用すると、不純物や微生物の汚染によって水質が劣化するため、このような水は使用時には超純水ではありません。

純水タンクにエアフィルタを設置し、環境要因による汚染を防止する。

バケツは直射日光の当たる場所に置かないでください。水温が上昇し、微生物の繁殖をもたらしやすいです。特に半透明バケツは、日光が透き通って藻が繁殖することもあります。

超純水は取水時に必ず初期の出水を放出し、安定した水質を得る。

取水時に容器側壁に沿って超純水を流入させ、できるだけ気泡を発生させないようにすることで、空気汚染を低減することができる。

終端フィルターの後にホースを接続しないで、純度の高い超純水を得るために直接水を取る方法を使用してください。

長い間純水を使わない場合は、圧力をバケツの中のRO汚染を防ぐために水を全部放出する。

超純水機を長時間使用しない場合は、再使用時に初期純水を十分に放出して水質を確保しなければならない。

原則として、純水機は少なくとも7—10微生物汚染を防ぐために、日に1回通水する。

超純水使用のポイント：

1.すぐに取ってすぐに使う

2.先端初期水を排出する

3.取水時に気泡の発生を避ける