Jak zapewne wiesz, istnieje kilka rodzajów czystości wody, w zależności od tego, czym zajmujesz się w laboratorium. Zakres ten obejmuje typ III do ogólnych zastosowań, takich jak płukanie zlewek, aż po typ I+ do wrażliwych zastosowań, takich jak intrygująco brzmiąca „spektrometria absorpcji atomowej w piecu grafitowym” (GF-AAS).
Podjęcie decyzji o rodzaju wody czystej potrzebnej do danego zastosowania może być trudne. Wiedza na ten temat wpływa na stosowaną technologię oczyszczania i systemy wymagane do wytworzenia odpowiedniej jakości wody.
Jak już wspomnieliśmy, istnieje kilka różnych rodzajów wody, jednak w Veolia Water Technologies specjalizujemy się w produkcji w szczególności trzech rodzajów: Typ I, Typ II i Typ III.
.
Woda typu I, znana również jako woda ultraczysta, jest najczystszą formą wody, jaką można wyprodukować. Jest używana w najbardziej krytycznych zastosowaniach i zaawansowanych procedurach analitycznych.
Należą do nich:
• Hodowle komórkowe i tkankowe
• Chromatografia cieczowa, w tym wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC)
• Chromatografia gazowa
• Spektrometria mas w plazmie sprzężonej indukcyjnie (ICP-MS)
• Biologia molekularna.
Typ I może być również stosowany w aplikacjach wymagających wody typu II. Jest to dość powszechna praktyka, która może pomóc uniknąć generowania produktów ubocznych podczas stosowania.
Woda typu II nie jest tak czysta jak woda typu I, ale nadal zachowuje wysoki poziom czystości. Jest to woda dobra do zasilania analizatorów klinicznych, ponieważ w przypadku tego typu wody gromadzenie się wapnia jest ograniczone.
Może być również używana w takich zastosowaniach jak:
• Ogólne praktyki laboratoryjne
• Analiza i przygotowanie mikrobiologiczne
• Elektrochemia
• FAAS
• Spektrofotometria ogólna
Ponadto można jej używać jako wody zasilającej do produkcji wody typu I.
Woda typu III, znana również jako woda RO, to woda wytwarzana za pomocą technologii odwróconej osmozy. Spośród wszystkich typów wody czystej ma ona najniższy poziom czystości, ale zazwyczaj stanowi punkt wyjścia dla podstawowych zastosowań laboratoryjnych, takich jak czyszczenie szkła, podgrzewanie łaźni lub przygotowywanie czynników. Może być również używana jako woda zasilająca do produkcji wody typu I.
Aby wdrożyć spójny system klasyfikacji czystości wody, wykorzystujemy kilka kluczowych czynników opisujących różne właściwości wody.
Przewodność jest podawana jako mikroSiemens na centymetr (µS/cm) w temperaturze 25oC, jest odwrotnością rezystywności i stanowi miarę zdolności płynu do przewodzenia prądu elektrycznego. Przewodność jest zwykle używana do oceny wody - od „wody surowej” po „wodę pitną” i zapewnia cenne, niespecyficzne wskazanie poziomu jonów w wodzie.
Podawana jako megaom na centymetr (MO-cm) w temperaturze 25oC, rezystywność jest związana z przewodnością: wysoka rezystywność oznacza niską przewodność. W związku z tym stanowi również miarę zawartości jonów w wodzie. W przeciwieństwie do przewodności, rezystywność jest wykorzystywana głównie do oceny wody ultraczystej.
Związki organiczne mogą występować w wodzie w wielu formach, więc pomiar każdego z nich z osobna jest niepraktyczny. Zamiast tego, najbardziej użytecznym wskaźnikiem jest ogólna zawartość węgla organicznego (TOC) w roztworze. Jest on mierzony w procesie, który utlenia obecne związki organiczne, a następnie określa ilościowo wytworzone produkty utleniania. TOC jest tak blisko „uniwersalnego wskaźnika” obecności zanieczyszczeń organicznych, jak to tylko możliwe.
Alternatywnie można zastosować techniki chromatograficzne w celu określenia specyfiki zawartości organicznej, ale często uważa się, że jest to zarówno zbyt kosztowne, jak i czasochłonne, aby można je było stosować w ogólnych przepływach monitorujących.
Obecność zanieczyszczeń biologicznych, takich jak bakterie i inne mikroorganizmy, jest częstym problemem w nieoczyszczonej wodzie. Poziomy bakterii wyrażone jako jednostki tworzące kolonie na mililitr (CFU/ml) są utrzymywane na niskim poziomie poprzez filtrację, promieniowanie UV i roztwory sterylizujące.
Po okresie inkubacji w odpowiednich pożywkach wzrostowych można określić poszczególne gatunki bakterii i całkowitą liczbę żywych komórek. Liczbę bakterii można również monitorować za pomocą testów epifluorescencyjnych w celu szybkiego wykrycia i rozróżnienia między martwymi i żywymi mikroorganizmami.
Oprócz samych bakterii, endotoksyny wytwarzane ze ściany komórkowej mikroorganizmów Gram-ujemnych (zgłaszane jako jednostki endotoksyny na mililitr, EU/ml; 1 EU/ml w przybliżeniu równa się 0,1 ng/ml) można ocenić za pomocą standardowych testów opartych na aktywności lizatu amebocytów Limulus.
Zawieszone cząstki mogą powodować mętność wody (mierzoną w nefelometrycznych jednostkach zmętnienia, NTU) i dlatego są w miarę możliwości odfiltrowywane z wody laboratoryjnej. Ten materiał koloidalny jest definiowany jako mniejszy niż 0,5 µm i może zawierać żelazo, krzemionkę, aluminium lub materiały organiczne. Fouling Index (FI) jest często używany do oszacowania potencjału wody do blokowania filtrów w warunkach filtrowania 0,45 µm.
Istnieje kilka międzynarodowych organizacji na całym świecie, które pracują nad ustanowieniem pewnego stopnia spójności w standardach czystości wody - im więcej osób zgadza się z tymi standardami, tym łatwiej jest generować powtarzalne dane. Niektóre laboratoria przyjmują również standardy określone przez organ regulacyjny nadzorujący region, do którego należą, na przykład standardy zawarte w Farmakopei Europejskiej, Amerykańskiej lub Japońskiej. Jednak bardzo niewiele z tych standardów jest ukierunkowanych na konkretne zastosowanie.
Od 2006 r. CLSI odeszło od standardowych oznaczeń typu I, II i III, zamiast tego sugerując, że woda powinna być po prostu „odpowiednia do celu” i opisuje tylko jedną klasę w sposób szczegółowy: Woda laboratoryjna do odczynników klinicznych. CLSI pokrótce opisało również inne klasy, mniej szczegółowo, takie jak woda do odczynników specjalnych (SRW) i woda do zasilania przyrządów.
ISO opiera swoją specyfikację na normie ISO 3696:1987 i określa trzy klasy wody: Klasa 1, Klasa 2 i Klasa 3, gdzie Klasa 1 jest najbardziej czysta (patrz poniżej):
Parametr |
Klasa 1 |
Klasa 2 |
Klasa 3 |
Wartość pH w 25oC |
– |
– |
5,0–7,0 |
Przewodność (μS/cm) w 25oC, maks. |
0,1 |
1,0 |
5,0 |
Substancje utleniające Zawartość tlenu (mg/l), maks. |
– |
0,08 |
0,4 |
Absorbancja przy 254 nm i długości drogi optycznej 1 cm, jednostki absorbancji, maks. |
0,001 |
0,01 |
– |
Pozostałość po odparowaniu przy podgrzewaniu w temperaturze 110oC (mg/kg), maks. |
– |
1 |
2 |
Zawartość krzemionki (SiO2) (mg/l), maks. |
0,01 |
0,02 |
– |
ASTM stosuje normę D1193-06 i wyróżnia cztery klasy wody (patrz poniżej):
Parametr |
Type I* |
Type II** |
Type III*** |
Type IV |
Przewodność (μS/cm) w 25oC, maks. |
0.056 |
1,0 |
0,25 |
5,0 |
Rezystywność (MΩ-cm) w 25oC, maks. |
18,0 |
1,0 |
4,0 |
0,2 |
Wartość pH w 25oC |
– |
– |
– |
5,0–8,0 |
TOC (μg/l), maks. |
50 |
50 |
200 |
Bez limitu |
Sód (μg/l), maks. |
1 |
5 |
10 |
50 |
Krzemionka (μg/l), maks. |
3 |
3 |
500 |
Bez limitu |
Chlorek (μg/l), maks. |
1 |
5 |
10 |
50 |
*Wymaga użycia filtra membranowego 0,2 μm; **Przygotowana przez destylację; ***Wymaga użycia filtra membranowego 0,45 μm
Jak można zauważyć, zrozumienie wyboru rodzaju czystej wody może być bardzo mylące! Na szczęście, gdy dostarczasz wodę z systemu oczyszczania wody ELGA, możesz być pewny, że zapewni on taki poziom czystości, jakiego potrzebujesz.