實(shí)驗(yàn)室純水系統(tǒng)是一種專門設(shè)計(jì)用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的設(shè)備，用于生產(chǎn)純度高的水。該系統(tǒng)的主要目的是去除水中的各種雜質(zhì)，包括導(dǎo)電介質(zhì)、不離解的氣體、膠體以及有機(jī)物（包括細(xì)菌），從而提供高純度的水，以滿足實(shí)驗(yàn)室各種實(shí)驗(yàn)和研究的需求。
實(shí)驗(yàn)室純水系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)多個(gè)步驟對(duì)水進(jìn)行處理，包括預(yù)處理、反滲透、混床離子交換和精密過(guò)濾等。在預(yù)處理階段，系統(tǒng)通過(guò)物理和化學(xué)方法去除水中的大顆粒雜質(zhì)和顏色。然后，水進(jìn)入反滲透處理單元，通過(guò)半透膜去除絕大多數(shù)的離子、溶質(zhì)和微生物。在混床離子交換單元中，陽(yáng)離子交換樹脂和陰離子交換樹脂分別去除水中的陽(yáng)離子和陰離子，使水中的離子濃度進(jìn)一步降低。最后，經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾，得到高純度的純水。
實(shí)驗(yàn)室純水系統(tǒng)的應(yīng)用范圍：
一、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用
玻璃器皿清洗
用途：用超純水（如18.2 MΩ·cm）沖洗燒杯、容量瓶、移液管等，避免殘留離子或有機(jī)物干擾實(shí)驗(yàn)。
水質(zhì)要求：電導(dǎo)率≤5μS/cm（三級(jí)水），高精度分析需超純水（一級(jí)水）。
溶液配制
用途：作為溶劑配制標(biāo)準(zhǔn)溶液、緩沖液（如PBS）、培養(yǎng)基等，確保溶質(zhì)純度。
示例：
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)：超純水配制PCR反應(yīng)體系。
色譜分析：HPLC流動(dòng)相需超純水避免鬼峰。
儀器空白對(duì)照
用途：使用超純水作為參比液，校準(zhǔn)分光光度計(jì)、原子吸收儀等設(shè)備的基線。
二、精密分析儀器用水
色譜類儀器
應(yīng)用：
HPLC（高壓液相色譜）：超純水作為流動(dòng)相，避免雜質(zhì)干擾色譜柱。
GC（氣相色譜）：用于制備空白對(duì)照樣品或清洗進(jìn)樣口。
水質(zhì)要求：TOC（總有機(jī)碳）≤5 ppb，顆粒物＜1 nm。
質(zhì)譜分析（MS）
用途：超純水用于清洗電離源（如ESI、MALDI），防止鹽分沉積導(dǎo)致信號(hào)噪聲。
特殊需求：部分高分辨質(zhì)譜（如FT-ICR MS）需18.2 MΩ·cm超純水。
原子吸收/發(fā)射光譜（AAS/AES）
應(yīng)用：超純水稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液，避免金屬離子污染影響檢測(cè)結(jié)果。
三、生命科學(xué)與生物技術(shù)
細(xì)胞與組織培養(yǎng)
用途：超純水配制培養(yǎng)基、平衡鹽溶液（如D-Hank's），避免內(nèi)毒素或重金屬抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。
水質(zhì)要求：無(wú)菌、無(wú)熱源（內(nèi)毒素≤0.03 EU/mL）。
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)
應(yīng)用：
DNA/RNA提取：超純水用于洗滌沉淀的核酸，防止RNA酶污染。
PCR反應(yīng)體系：超純水配制緩沖液，避免離子干擾Taq酶活性。
蛋白分析
用途：電泳緩沖液、Western Blot洗滌液的配制，避免雜質(zhì)干擾蛋白遷移或抗體結(jié)合。
四、材料科學(xué)與納米技術(shù)
材料合成與表征
應(yīng)用：
納米材料制備：超純水作為溶劑或反應(yīng)介質(zhì)，避免雜質(zhì)影響晶體生長(zhǎng)。
表面分析（如AFM）：超純水清洗樣品表面，防止顆粒污染。
電化學(xué)測(cè)試
用途：超純水配制電解液（如硫酸鈉溶液），減少背景噪聲對(duì)循環(huán)伏安法（CV）的影響。
五、環(huán)境監(jiān)測(cè)與農(nóng)業(yè)科學(xué)
環(huán)境樣品前處理
應(yīng)用：超純水用于稀釋土壤浸出液、植物提取液，避免引入外部污染物。
示例：ICP-MS檢測(cè)重金屬時(shí)，超純水用作空白對(duì)照。
農(nóng)業(yè)研究
用途：配制營(yíng)養(yǎng)液、激素溶液（如赤霉素處理），確保成分精準(zhǔn)。
六、特殊應(yīng)用場(chǎng)景
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用途：超純水作為基礎(chǔ)溶劑制備高純度化學(xué)品（如電子級(jí)氫氟酸）。
行業(yè)：半導(dǎo)體、光伏領(lǐng)域（如硅片清洗用水）。
醫(yī)療器械測(cè)試
應(yīng)用：超純水用于模擬體液（如PBS）的配制，測(cè)試支架、導(dǎo)管的生物相容性。
痕量分析
用途：ICP-MS、GCMS等痕量分析中，超純水用于樣品消解、空白對(duì)照及儀器清洗。
