Основным растворителем, который используется в большинстве лабораторий, является обычная вода. И как всякий растворитель, она должна быть особенно чистой
В зависимости от поставленных задач, воду очищают от примесей органического и неорганического происхождения, микроорганизмов, включений механического типа, молекул эндокринных дизраптеров, ферментов-нуклеаз и др. Для выполнения поставленной задачи жидкость проходит несколько стадий очистки в специальных системах водоподготовки.
Для качественной очистки воды от растворенных в ней органических и неорганических примесей были разработаны лабораторные системы очистки воды. Данные системы позволяют получать очень чистую воду, которую можно использовать практически для всех лабораторных исследований.
Очистка воды может проводится и другими аппаратами, такими как дистиллятор или бидистиллятор.
В них очистка воды достигается методом дистилляции, то есть переводом воды из жидкого агрегатного состояния в газообразное и обратно в жидкую фазу. Таким образом происходит не полная очистка воды от ионов, органических примесей, бактерий, коллоидов, газов.
Только в системах высокой очистки воды сочетание разных методов (деионизация, электродеионизация, микрофильтрация, мембранная фильтрация, обратный осмос, обработка УФ) позволяет получать сверхчистую воду и III типа при большой производительности и без высоких водо- и энергозатрат. Работа ди- и бидистилляторов требует больших затрат электроэнергии и воды.
Классификация воды по ASTM 1193-06
Основной критерий оценки качества воды, используемой в лабораториях, — сопротивление. По этой схеме выделяют три основных типа воды:
- I тип — 18 МОм*см. Ультрачистая жидкость реагентного качества. Основные применения — во ВЭЖХ, жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, электротермическая атомно-абсорбционная спектроскопия.
- II тип — > 5.0 МОм*см, что соответствует качеству бидистиллята, вода аналитического качества. Стандартные применения: приготовление буферов и растворов, приготовление среды, питание посудомоечных машин.
- III тип — > 0.05 МОм*см. Соответствие дистилляту, вода общелабораторного качества.
Важность водоподготовки для работы лабораторий
Несомненно, что для каждого исследования может потребоваться разный уровень очистки воды от кальция, магния, калия, других солей, металлов и проч. В некоторых аналитических экспериментах допускается наличие в растворителе, которым и является вода, небольшого количества ионов. Например, это может быть титрование макроколичеств. Но в других задачах, например, при проведении элементарного анализа, вообще не допускается наличие каких-бы то ни было примесей, и лабораторные системы очистки воды призваны с ними бороться.
В некоторых проводимых тестах Кьельдаля допускается наличие в воде до 50 мкг/л органических примесей, которые в основном выражены значением ТОС. Такой же уровень органических примесей допускается при тестах на биохимическое потребление кислорода. Но при тех же самых концентрациях примесей во время процесса приготовления подвижной фазы ВЭЖХ могут произойти искажения. В то же время, вода, используемая в молекулярной биологии, ПЦР, во время приготовления гелей для проведения электрофореза, а также с помощью которой приготавливаются культуральные среды, не должна содержать никаких примесей вообще.
Из этого следует, что понятие чистой воды является относительным для каждой отдельной задачи, следовательно, ученые, которые проводят поиски чистой воды аналитического качества, вправе выбирать разные решения.
Современные технологии водоочистки
Технологий лабораторной водоочистки существует достаточно много, и самым старым из них является метод дистилляции воды. Этому методу уже более двух тысяч лет, а в семнадцатом веке дистиллированную воду начали использовать при проведении химических опытов в первых химических лабораториях. Даже в наше современное время, несмотря, что этому методу уже столько много лет, во многих лабораториях он предлагается как альтернативный способ получения чистой воды. Но стоит отметить, как показывают лабораторные исследования, дистиллированная вода не является идеально чистой.
Для качественной очистки воды от растворенных в ней органических и неорганических примесей были разработаны лабораторные системы очистки воды. Данные системы позволяют получать очень чистую воду, которую можно использовать практически для всех лабораторных исследований. Основываясь на проведении многолетних экспериментов и полученном при этом опыте, были разработаны самые новые системы финишной очистки воды.
На сегодняшний день существуют несколько лабораторных систем водоочистки и водоподготовки, которые представляются в нескольких вариациях. Такие лабораторные системы в состоянии производить воду с максимальным содержанием углеродных примесей не более чем 15 мкг/л, и с большим теоретически приемлемым сопротивлением.
Все лабораторные системы очистки воды, которые выпускаются в настоящее время, основываются на комплексах различных технологий водоочистки.
- В большинстве случаев это очистка с применением ионообменных смол.
- Еще одна технология лабораторной очистки воды – это адсорбция, основанная на применении активированного угля. Данная технология достаточно эффективно удаляет из воды практически все органические загрязнения.
Как выбрать нужную систему водоочистки?
Для правильного выбора необходимой модели системы водоподготовки определите тип воды, которую вам необходимо получать, и средний объем ее потребления в день. Существуют системы водоподготовки высокой очистки воды только для одного типа (тип I, или тип II, или тип III) и комбинированные системы, производящие воду двух типов, например.
Возможно разное исполнение устройств: настольные, настенные и напольные варианты системы водоподготовки; производительность систем — от 5 л/ч до 500 л/ч.
В некоторых моделях вода дополнительно обрабатывается УФ-излучением (УФ-лампа относится к расходным материалам и нуждается в периодической замене в процессе эксплуатации).
Некоторые системы водоподготовки комплектуются баками для хранения воды (сверхчистую воду хранить нельзя!), ЖК-мониторами, где отображается текущее состояние системы и параметры воды, выносной точкой отбора с конечным фильтром, которая может быть расположена, например, в другой комнате.
К расходным материалам относятся картриджи, фильтры, вентиляционные фильтры, УФ-лампы, санитизационный модуль, таблетки для санитизации мембраны. Срок их эксплуатации зависит от технологических особенностей (состав картриджа, его возобновляемость, промывка), качества исходной воды и эксплуатационной нагрузки.
Спектр оборудования для лабораторной очистки воды, представленный в нашем каталоге, достаточно широк. Помимо систем очистки воды как таковых, это:
- различные фильтры и картриджи (тонкой, грубой, дополнительной очистки, окончательные),
- фильтры обратного осмоса,
- ингибиторы жесткости,
- ионообменные фильтры для воды разного типа,
- деионизаторы,
- системы получения сверхчистой воды и проч.
