Conocimientos completos sobre el uso del agua en el laboratorio

El conocimiento del producto que compartimos hoy es sobre el uso del agua en el laboratorio, y espero que el siguiente contenido les ayude.

1, la naturaleza básica del agua

1Moléculas individuales de agua(H2O)Es por1átomos individuales de oxígeno y2Los átomos de hidrógeno están unidos por flexión. Debido a que los centros de las cargas positivas y negativas son inconsistentes, pertenecen a moléculas polares. Cuando2Cuando las moléculas de agua existen al mismo tiempo, las dos se combinan por interacción estática y enlace de hidrógeno para atraerse y mantener una cierta distancia. Y1Las moléculas de agua individuales pueden coincidir con4Las moléculas de agua se unen para formar una estructura cristalina y ordenada.

En los agregados moleculares de agua, debido a que la estructura reticular de la Unión de enlace de hidrógeno se romperá parcialmente, formando un Estado de cambio de movimiento gradual, el agua presenta un estado líquido en su conjunto, y este cambio estructural puede alcanzar por segundo.1012Veces.

En términos generales, si el agua contiene una cantidad adecuada de minerales como sodio, iones de potasio y silicato, se sentirá bien beber, y si contiene una gran cantidad de sales residuales, como sales neutrales no alcalinas como magnesio y calcio, se sentirá difícil de beber. Es decir, el llamado agua ademásH2OAdemás, contiene muchos otros ingredientes, y el tipo y el contenido de estos ingredientes determinan el sabor del agua.

El agua es muy fácil de disolver las sales, incluso si los iones positivos y negativos se combinan fuertemente a través de la interacción estática, es fácil electrolizar en el agua. Esto se debe a que las moléculas de agua se pueden combinar con iones para producir "iones hidratados". El radio de los iones es muy pequeño, y los iones con grandes cargas eléctricas interactuarán fuertemente con las moléculas de agua, que están estrechamente dispuestas alrededor de los iones. En este momento, los iones positivos interactúan con átomos de oxígeno con momentos negativos, mientras que los iones negativos forman la estructura opuesta.

2, impurezas presentes en el agua

Impurezas del agua de origen (total5Categoría)

A.electrolito

C. B.Materia orgánica

C. ElMaterial de partículas

D.Microorganismos

El E.Gas disuelto

A.Electrolitos: los electrolitos en el agua incluyen inorgánicos solubles, compuestos orgánicos y partículas coloidales cargadas. Afecta la conductividad eléctrica del agua. Por lo general, cuanto más impurezas tiene el agua, mayor será la conductividad eléctrica del agua. Sabemos que el agua con muchas impurezas puede tener un impacto muy negativo en nuestro análisis químico. Los iones positivos y negativos son los principales iones en los electrolitos. En general, su contenido se puede determinar mediante cromatografía iónica o espectrometría de absorción Atómica. También se puede analizar mediante espectrometría de masas para identificar preliminarmente los componentes desconocidos en sus lugares.

C. B.Materia orgánica: la materia orgánica contenida en el agua generalmente se refiere a ácidos orgánicos y compuestos metálicos orgánicos, y el método de determinación suele ser determinar su consumo químico de oxígeno.

C. ElPartículas: sedimentos, polvo, materia orgánica, microorganismos, etc. Se puede determinar con un medidor de partículas especial.

D.Microorganismos: bacterias, plancton, algas, etc.

El E.Gas disuelto:N2,O2,CL2,CO,CO2Etc., su contenido se puede determinar mediante cromatografía de gases.

3, la pureza requerida por el agua experimental

El llamado experimento se refiere a la acción de verificar las hipótesis especulativas del fenómeno. Si la hipótesis puede demostrarse como verdad y si la hipótesis puede tener resultados reproducibles es crucial. Además de tener buenas habilidades, la reproducibilidad del experimento también se ve afectada por la pureza de los reactivos químicos utilizados y la precisión de los instrumentos de análisis. Los reactivos químicos utilizados en el experimento para configurar la solución y la pureza del agua utilizada también son muy importantes. Suponiendo que los contaminantes del agua afecten a las pruebas experimentales, estas sustancias deben eliminarse. Además, para lograr buenos resultados reproducibles, es necesario utilizar agua pura que mantenga una calidad estable del agua.

Con el aumento de la sensibilidad del sistema de análisis utilizado experimentalmente, hay mayores requisitos para la pureza del agua.

1 ppm = 1 mg/L

1 ppb = 1 μg/L

1 ppt = 1 / L = 1 μg / ML

4, expresión de la pureza del agua

En el agua, se distanciará1 cmLas dos superficies son1 cm2Los electrodos grandes y pequeños se electrifican para monitorear la conductividad entre los polos, y el valor de la resistencia entre los polos se puede conocer a través del voltaje aplicado y la corriente medida, que generalmente se llama resistencia o resistencia específica en el análisis de la calidad del agua, y su unidad esMΩ.cm (mega ohm-centímetro)Ven a expresarlo.

La cuenta atrás de la resistencia se llama conductividad eléctrica o conductividad eléctrica, en mus/cm (micro Siemens por centímetro)Ven a expresarlo.

Estos dos parámetros son parámetros comunes de Zui que representan la pureza del agua.

La eliminación de iones del agua del grifo hace que el valor de resistencia aumente (la conductividad eléctrica disminuya), pero no sin límite, porque algunas moléculas de agua se ionizan en iones de hidrógeno e iones de hidrógeno e hidrógeno, y su límite de Resistencia18.248MΩ.cm(25)℃(...)Además, el valor de la resistencia eléctrica cambia con la constante de ionización del agua y, por lo tanto, se ve afectado por la temperatura del agua. Por ejemplo,25Agua ultrapura a ° c, con un valor de resistencia de18.2MΩcm,Pero en0℃ entonces84,2 millonesΩcm, 100℃ entonces1.3MΩ.cm. en25 Cerca de ℃, cuando la temperatura sube1 ° c, su resistencia bajará0,84MΩ.cm. Por lo tanto, el uso múltiple de la compensación a25 El valor de resistencia de ℃ se utiliza como medida.

Además, como el contenido total de carbono orgánico..TOC), contenido de LPS de fuente de calor, contenido bacteriano, contenido de partículas, contenido microbiano, contenido sólido disuelto total..TDS) y otros a menudo se utilizan como parámetros importantes para complementar la calidad del agua. Por lo tanto, el estándar de pureza del agua generalmente se describe y clasifica de manera integral por uno o varios de estos parámetros anteriores.

5, criterios de clasificación del agua pura

SegúnGB / T 6682-2008El agua utilizada en el laboratorio de análisis se puede dividir en tres niveles, agua de primer nivel, agua de segundo nivel y agua de tercer nivel.

El agua de primera clase se utiliza para experimentos de análisis con requisitos estrictos, incluidos los ensayos con requisitos para partículas. Por ejemplo, el agua para el análisis de cromatografía líquida.

El agua secundaria se utiliza para pruebas como el análisis inorgánico de trazas, como el análisis de espectrometría de absorción Atómica.

El agua terciaria se utiliza en experimentos generales de análisis químico.

Echemos un vistazo a algunos conceptos de agua que a menudo encontramos en el laboratorio..

1.Agua destilada: agua preparada condensando el vapor de agua por destilación, llamada agua destilada. Por lo general, la producción de agua a gran escala se obtiene a través del vapor producido por la caldera y luego condensado. Para preparaciones, medicamentos, etc., y agua experimental menos exigente.

2.Agua pura: agua después de eliminar iones a través de la filtración de arena, la absorción de carbón activado y la filtración por membrana de ósmosis inversa, también conocida como agua pura y agua espacial (tecnología de reciclaje de agua en la tecnología espacial). Así se prepara el agua pura suministrada en el mercado.

3.Agua mineral: extracción de agua de manantial mineral y pozo profundo, que contiene una variedad de elementos minerales, según el origen, que contienen una variedad de oligoelementos como calcio, selenio, estroncio y silicio. Este agua se Desinfecta y llena, convirtiéndose en agua mineral en el mercado.

4.Agua desionizada: el agua pasa por la cama de resina de intercambio de iones positivos y negativos, a través del intercambio, se eliminan los iones negativos y positivos del agua, y el agua que sale es agua desionizada, que generalmente se utiliza para las necesidades de agua de laboratorio químico.

El agua desionizada se refiere al agua pura después de eliminar las impurezas en forma de iones. Organización de NormalizaciónISO/TC 147La "desionización" prescrita se define como: "la eliminación de sustancias iónicas por agua desionizada * o no * se refiere principalmente al método de tratamiento con resina de intercambio de iones". los procesos actuales utilizan principalmenteROPreparación por el método de ósmosis inversa. La aplicación de resina de intercambio de iones para eliminar aniones y cationes en el agua, pero todavía hay materia orgánica soluble en el agua, que puede contaminar la columna de intercambio de iones y reducir su eficacia, y el almacenamiento de agua desionizada también puede causar fácilmente la reproducción de bacterias.

5.Agua ultrapura: eliminar casi * El medio conductor del agua y eliminar la materia coloide, el gas y la materia orgánica inseparables del agua a un nivel muy bajo de agua. La resistencia es mayor que18MΩ* cm, o acercarse18,3 millonesΩ* cmValores límite.

6. arribaEl agua se refiere Agua de alta pureza,agua pura ultral()UPW).

El agua de alta pureza es agua de pureza química * con un contenido de impurezas inferior0,1 mg / L. en la actualidad, la pureza del agua de alta pureza hecha por las personas ha alcanzado999999999%Donde el contenido de impurezas es inferior0,01 mg/L. El agua de alta pureza se refiere principalmente a la temperatura del agua.25A ° c, la conductividad eléctrica es inferior0.1us/cm, pHEl valor es6,8 - 7,0Y agua para eliminar otras impurezas y bacterias.

7.RoEl agua pura generalmente se llama agua pura y básicamente no conserva minerales en el agua.PHValor en6 - 7Entre ellos, es ácido débil, generalmente se utiliza para agua médica como diálisis, o agua especial como laboratorio, electrónica y química, debido a la grave contaminación del agua, para garantizar la seguridad del agua potable, también se utiliza para el agua potable diaria, es agua potable higiénica y segura.

En la actualidad, los estándares de agua pura más comunes en el mundo son principalmente los siguientes:

Organizaciones de normalización..ISO), Sociedad Americana de patología clínicaPAC) normas de uso del agua para el nivel de prueba, Organización de la Asociación Americana de pruebas y experimentos de materiales..ASTM), Comité de normas para ensayos clínicos..NCCLS), American Pharmaceutical AssociationUSP) etc. Al mismo tiempo, China también tiene los estándares nacionales de agua pura correspondientes: especificaciones nacionales de agua ultrapura de grado electrónico de ChinaGB / T11446-1997Y las especificaciones de agua del Laboratorio Nacional de ChinaGB6682-92Espera. Por lo tanto, la gran mayoría de los sistemas de agua pura en el mercado, tanto importados como nacionales, diseñan el proceso de acuerdo con estas normas.

6, aplicación de agua pura

En la actualidad, el agua pura se aplica principalmente en dos áreas principales:

I. Áreas de aplicación de las ciencias de la vida

II. Áreas de análisis y aplicaciones convencionales

En cuanto a la aplicación de las ciencias de la vida, los principales son:

Cultivo de células bacterianas, bioquímica clínica, electrofisiología, inmunoanálisis enzimático, análisis de lps, histología, cultivo de agua, inmunoquímica celular, cultivo de células de mamíferos, preparación de medios, análisis microbiológico, biología molecular, investigación de anticuerpos monoclonales, cultivo de tejidos vegetales, inmunoanálisis radioactivo, etc.

En términos de análisis y aplicaciones convencionales, los principales son:

Suministro de agua destilada, generador de vapor, limpieza de cristalería, dilución de muestras y preparación de reactivos, suministro de agua del sistema de agua ultrapura, extracción en fase sólida, química general, electroquímica, espectrómetro,TOCAnálisis, análisis de la calidad del agua, cromatografía iónica, absorción atómica por llama..Llama-AAS), absorción atómica del horno de grafitoGF-AAS), cromatografía líquida..HPLC), combinación líquido - masa..HPLC-MS), espectrómetro de plasma de acoplamiento eléctrico..ICP-AES), espectrometría de masas de plasmaICP-MS), detección de metales traza, espectrometría de masas..GC-MS) etc..

Varias de las principales aplicaciones de los requisitos de pureza del agua * son:

Página: el requisito importante de Zui para el agua de la página es que las sustancias bioactivas como la LPS (generalmente menos0,05 UE/ml), eliminación de Ribozima y proteasa (no determinable). Con resistencia eléctrica18,2 millonesΩcm,TOC < 10ppb,0.1μmMicrofiltración o poros más pequeños y contenido de bacterias inferior a1 UCF/mlAgua ultrapura como suministro de agua.

cfu/cmSe refiere al número total de colonias bacterianas contenidas en la muestra por centímetro cuadrado.

Análisis de lps: el agua en diversas áreas de aplicación, desde el aislamiento hasta el cultivo celular, requiere que se especifiquen indicadores de lps, y el amplio rango de indicadores de LPS Zui varía de0,25 UI / mlA0,03 UI / ml. para el análisis de lps, se aplica agua ultrapura con menos lps, generalmente0,05 UI / mlO más pequeño. La ultrafiltración es un medio necesario para fabricar agua ultrapura con menos LPS (comúnmente utilizada en la parte superior)MWCOPara5000La membrana de ultrafiltración de dalton) y se puede combinarUVEsperar a la fotooxidación.

Unidades internacionalesDebería significar unidad,UI/MLSi se trata de la concentración de una sustancia en el líquido, es la cantidad de la unidad de sustancia que contiene cada litro. Por lo general, es como una clase de sustancias que no tienen componentes estructurales claramente fijos, como las unidades de uso de antibióticos, que se comparan con la actividad antibacteriana de los componentes, como la penicilina.30Diez mil unidades(iu)esperar

Espectro de absorción atómica del horno de molienda de piedra:GF-AASLa diferencia con otras determinaciones espectrales de absorción atómica es que su horno de llama es reemplazado por un tubo o barra de grafito de calefacción electrónica, que puede alcanzar una alta sensibilidad en el análisis elemental.GF-AASRequisitos * sistema de agua pura, proporcionadopptNivel de impurezas de grado,18,2 millonesΩcmResistencia y bajaTOCNivel. El Monitor incorporado proporciona una garantía de pureza, y el indicador final de calidad del agua de Zui se logra con un buen sistema de pretratamiento, junto con un circuito de flujo de circulación continua y la ultrapurificación del agua pura.

Espectrómetro de plasma acoplado inductivamente: enICP-AESEn la aplicación, la sensibilidad a diferentes elementos es significativamente diferente, pero el límite inferior de detección de metal, metal de transición, fósforo y azufre está enppbDentro del alcance.ICP-AESLos requisitos de pureza del agua son bastante estrictos, y la resistencia eléctrica es mayor que18 MΩcmEl agua ultrapura es necesaria,TOCLos requisitos generalmente no son muy importantes, y el preprocesamiento requiere ósmosis inversa o intercambio de iones.

Espectrometría de masas de plasma:ICP-MSSe puede utilizar para determinar enpptElementos horizontales. Sensible a estoICP-MSEn el trabajo de análisis, los requisitos de pureza del agua son muy estrictos, lo que requiere que las impurezas del agua estén enpptNivel, resistencia18,2 millonesΩcmY más bajoTOC. Los indicadores finales de calidad del agua de Zui se logran con un buen sistema de pretratamiento, junto con un circuito de circulación continuo y la superpurificación del agua pura.

Análisis de espectrometría de masas: la espectrometría de masas puede realizar análisis de trazas de la mezcla, debido a su alta sensibilidad, requiere agua de alta pureza de zui. Toda la preparación y pretratamiento de muestras, como la extracción en fase sólida, requiere agua ultrapura. Se requiere que las impurezas en el agua estén enpptNivel, se requiere resistencia al realizar análisis de materia orgánica18,2 millonesΩcm, muy bajoTOCEl indicador general es menor que3ppb.

Detección de metales traza: los instrumentos analíticos modernos avanzados mejoran constantemente la sensibilidad del análisis. Los oligoelementos ahora pasan por el uso deICP-MSTecnología que se puede determinar enpptHeyapptNivel de sustancia. El trabajo de análisis de trazas requiere agua pura sin ingredientes determinables, y los requisitos de calidad del agua son aplicables a Zui estrictamente sensible zui.ICP-MSTrabajo. Por lo tanto, los reactivos en blanco, la dilución de muestras estándar y la preparación de muestras requieren agua ultrapura de alta pureza zui, e incluso deben operar en una cámara libre de polvo.

Con el desarrollo de la Ciencia y la tecnología, cada vez más aplicaciones han comenzado a exigir el uso de agua ultrapura de alta pureza.

7, método para mantener la calidad del agua * con agua ultrapura

El agua ultrapura es fácil de contaminar el medio ambiente después de tomar agua, por lo que Zui es adecuado al tomar agua antes de usarlo. Solo reduciendo el tiempo de contacto del agua ultrapura con el medio ambiente a un tiempo extremadamente corto se puede obtener agua ultrapura con pureza *.

Al configurar reactivos químicos de alta pureza, trate de no usar agua ultrapura almacenada en cubos de almacenamiento durante mucho tiempo, porque después de un uso prolongado, los cubos de almacenamiento pueden causar deterioro de la calidad del agua debido a la contaminación de impurezas y microorganismos, como este agua, que ya no es agua ultrapura en el momento de su uso.

Los cubos de almacenamiento de agua pura están equipados con filtros de aire para evitar la contaminación causada por factores ambientales.

No coloque el cubo de almacenamiento en un lugar directamente al sol, la temperatura del agua aumenta y es fácil causar reproducción microbiana. En particular, los cubos de almacenamiento translúcidos también pueden causar la reproducción de algas debido a la transparencia de la luz solar.

Al tomar agua ultrapura, asegúrese de liberar el agua inicial para obtener una calidad estable del agua.

Al tomar agua, deje que el agua ultrapura fluya a lo largo de la pared lateral del recipiente, trate de no dejar que se produzcan burbujas de aire, lo que puede reducir la contaminación del aire.

No conecte la manguera después del filtro terminal, use la extracción directa de agua para obtener agua ultrapura de alta pureza.

Cuando no se utiliza agua pura durante mucho tiempo, se debe almacenar la presión en el cubo.ROLiberar todo el agua para evitar la contaminación.

Si la máquina de agua ultrapura no se utiliza durante mucho tiempo, el agua pura inicial debe liberarse completamente para garantizar la calidad del agua cuando se reutiliza.

En principio, la máquina de agua pura debe ser al menos cada7- -10El agua se abre una vez al día para evitar la contaminación microbiana.

Puntos clave del uso de agua ultrapura:

1.Listo para usar

2.Descarga de agua inicial en la parte delantera

3.Evitar burbujas al tomar agua