В этой статье подробно объясняются ключевые моменты выбора системы очистки воды сверхчистым методом для университетских лабораторий с разных точек зрения, что поможет вам выбрать оборудование, наилучшим образом соответствующее вашим потребностям.
I. Уточнение требований к качеству воды
(I) Стандарты качества воды. Стандарты качества воды сверхчистым методом обычно измеряются на основе таких показателей, как удельное сопротивление, микробное содержание и содержание твердых частиц. В университетских лабораториях различные эксперименты предъявляют существенно разные требования к качеству воды. Например, эксперименты в области молекулярной биологии, такие как секвенирование ДНК и ПЦР-реакции, чрезвычайно чувствительны к примесям в воде, таким как нуклеазы и эндотоксины. Для них требуется сверхчистая вода с сопротивлением 18,2 МОм·см, содержанием микроорганизмов менее 1 КОЕ/мл и практически нулевым содержанием твердых частиц (≥0,22 мкм), чтобы избежать помех результатам экспериментов и обеспечить точную амплификацию и анализ фрагментов генов.
(II) Соответствие типа эксперимента и качества воды. В экспериментах по культивированию клеток в биологических науках качество воды напрямую влияет на рост и выживаемость клеток. Если сверхчистая вода содержит следовые количества ионов тяжелых металлов, органических веществ или других примесей, она может оказывать токсическое воздействие на клетки, приводя к замедлению роста, аномальной морфологии или даже гибели клеток. Поэтому для культивирования клеток требуется сверхчистая вода, прошедшая тщательную очистку для удаления различных примесей и пирогенов. В экспериментах по химическому синтезу примеси в воде могут участвовать в химических реакциях, влияя на чистоту и выход продуктов, поэтому требуется высококачественная сверхчистая вода. Понимание специфических требований к качеству воды для различных типов экспериментов является первым шагом к точному выбору. II. Определение требований к производительности водоподготовки
(I) Оценка суточного потребления воды в лабораториях
Потребление воды в университетских лабораториях варьируется в зависимости от масштаба, частоты и типа экспериментов. Небольшие лаборатории, например, специализирующиеся на конкретных исследовательских темах, могут потреблять приблизительно 10-20 литров сверхчистой воды в день; в то время как крупные, комплексные лаборатории, проводящие учебные эксперименты и исследовательские проекты в различных дисциплинах, могут потреблять 50-100 литров или даже больше в день. При оценке потребления воды важно учитывать не только текущие экспериментальные потребности, но и планы развития лаборатории на будущее, оставляя место для будущих увеличений.
(II) Соответствие производительности водоподготовки модели оборудования
Системы сверхчистой воды обычно указывают производительность в литрах в час (л/ч) или в литрах в сутки (л/сутки). На основе оценки суточного потребления воды в лаборатории следует выбрать систему получения сверхчистой воды с соответствующей производительностью. Выбор оборудования со слишком низкой производительностью может не удовлетворить потребности лаборатории в воде, что приведет к перебоям в проведении экспериментов; выбор оборудования со слишком высокой производительностью не только увеличит затраты на приобретение оборудования, но и может привести к потерям воды и энергопотреблению. Например, для лабораторий с суточным потреблением воды 20-30 литров можно выбрать систему получения сверхчистой воды с производительностью 5-10 л/ч для обеспечения стабильного водоснабжения.
III. Технические параметры системы получения сверхчистой воды
(I) Процесс очистки. К распространенным процессам очистки сверхчистой воды относятся обратный осмос (RO), ионный обмен (DI), ультрафильтрация (UF) и ультрафиолетовое окисление (UV). Технология обратного осмоса удаляет большую часть солей, органических веществ и микроорганизмов из воды через полупроницаемую мембрану и является одним из основных процессов получения сверхчистой воды; Ионообменные смолы могут дополнительно удалять анионы и катионы из воды, повышая ее сопротивление; ультрафильтрация может задерживать крупные молекулы, такие как белки и коллоиды; ультрафиолетовое окисление может разлагать органические вещества в воде, снижая содержание общего органического углерода (ТОС). Различные комбинации процессов очистки подходят для различных требований к качеству воды. При выборе системы необходимо выбирать систему получения сверхчистой воды с соответствующими процессами очистки, исходя из конкретного типа эксперимента в лаборатории.
(II) Мониторинг и отображение удельного сопротивления. Удельное сопротивление является одним из ключевых показателей для измерения качества сверхчистой воды. Мониторинг удельного сопротивления в режиме реального времени и с высокой точностью имеет решающее значение для обеспечения качества экспериментальной воды. Высококачественная система получения сверхчистой воды должна быть оснащена высокоточным монитором удельного сопротивления, способным отображать значение удельного сопротивления сверхчистой воды в режиме реального времени, а также обладающим возможностями хранения и передачи данных, позволяющими персоналу лаборатории удобно просматривать и записывать данные о качестве воды в любое время. Некоторые системы получения сверхчистой воды также поддерживают подключение к лабораторной информационной системе (ЛИМС) для автоматизированного управления и анализа данных о качестве воды.
