自來(lái)水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目對(duì)實(shí)驗(yàn)純水的要求-2013 June

1、自來(lái)自來(lái)水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目對(duì)對(duì)實(shí)驗(yàn)純水實(shí)驗(yàn)純水的要求的要求 與與默克默克密密理博全面純水解決方案理博全面純水解決方案 默克密理博默克密理博 實(shí)驗(yàn)室純水部實(shí)驗(yàn)室純水部 自來(lái)水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目對(duì)實(shí)驗(yàn)用水的要求 分析實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)的水質(zhì)影響問(wèn)題 水質(zhì)污染問(wèn)題的成因及導(dǎo)致的結(jié)果 默克密理博的自來(lái)水檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室用水解決方案主要內(nèi)容主要內(nèi)容為什么水在實(shí)驗(yàn)前處理過(guò)程中如此重要為什么水在實(shí)驗(yàn)前處理過(guò)程中如此重要? 非常好的溶劑,大量,易得,無(wú)毒 直接參與實(shí)驗(yàn)反應(yīng) 良好的熱傳導(dǎo)性 是實(shí)驗(yàn)市中使用最多的是實(shí)驗(yàn)市中使用最多的試劑試劑 實(shí)際水中存在污染 水的純度是不穩(wěn)定的 將極大的影響實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行和結(jié)果將極大的影響實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行

2、和結(jié)果+ 污染物現(xiàn)實(shí)中的水=分析實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)儀器設(shè)備日新月異分析實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)儀器設(shè)備日新月異科技發(fā)展科技發(fā)展新的分析實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)頒布新的分析實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)頒布更多先進(jìn)儀器應(yīng)用更多先進(jìn)儀器應(yīng)用離子色譜液相色譜原子吸收光譜l隨著分析儀器精度隨著分析儀器精度,靈敏度的大幅提高靈敏度的大幅提高, 對(duì)實(shí)驗(yàn)室用水提出了更高的要求對(duì)實(shí)驗(yàn)室用水提出了更高的要求l水質(zhì)的優(yōu)劣直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確和分析儀器正常運(yùn)轉(zhuǎn)與否水質(zhì)的優(yōu)劣直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確和分析儀器正常運(yùn)轉(zhuǎn)與否ICP-AES分析實(shí)驗(yàn)檢測(cè)用水分析實(shí)驗(yàn)檢測(cè)用水各類實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法中用到的實(shí)驗(yàn)用水 “總有機(jī)碳檢查用水” 1S/cm；100 ppb “離子色譜實(shí)驗(yàn)用水” “

3、制備洗脫液的去離子水應(yīng)經(jīng)過(guò)純化處理，電阻率一般大于18.2M；樣品前處理需要0.45m 濾膜過(guò)濾后直接進(jìn)樣分析” “ICP-MS實(shí)驗(yàn)用水” 所用水應(yīng)為去離子水（電阻率應(yīng)不小于18M） ICP-AES 試驗(yàn)用水應(yīng)為去離子水（電導(dǎo)率應(yīng)小于0.056S/cm） “HPLC實(shí)驗(yàn)用水” 超純水（Toc10ppb） “LC-MS實(shí)驗(yàn)用水”分分析實(shí)析實(shí)驗(yàn)中常驗(yàn)中常見(jiàn)的水質(zhì)影響問(wèn)題見(jiàn)的水質(zhì)影響問(wèn)題基線基線( (baselinebaseline) )不不穩(wěn)定穩(wěn)定問(wèn)題：基線不穩(wěn)定會(huì)使定量分析難以進(jìn)行靈敏度降低靈敏度降低有機(jī)雜質(zhì)與分析物競(jìng)爭(zhēng)與固定相的活性區(qū)(active sites), 使原本該結(jié)合的樣品分子流出,

4、導(dǎo)致波峰高度降低, 積分面積減少及減少分析結(jié)果的靈敏度.寄生波峰寄生波峰parasite peaksparasite peaks問(wèn)題: 何者才是正確的帶分析分子？ n 4 或 n 5 ? n 4n 4n 5誤判重疊峰值誤判重疊峰值保留時(shí)間改變保留時(shí)間改變問(wèn)題: 上下圈還是相同的波峰么? 并且是相同的分子嗎?解析度降低解析度降低D:New Folderlebaishi8/1/2006 11:31:51 AMhunanRT: 0.00 - 0.520.00.20.4Time (min)05000100001500020000250003000035000Intensity0.040.490.150

5、.330.26NL:3.73E4TIC MS customeRT: 0.00 - 0.540.00.20.4Time (min)0100002000030000400005000060000700008000090000Intensity0.260.350.430.16NL:9.50E4TIC MS miliRT: 0.00 - 0.700.00.20.40.6Time (min)0100002000030000400005000060000Intensity0.390.450.510.070.150.56NL:6.30E4TIC MS lebaishicustome #1-16 RT: 0.

6、00-0.52 AV: 16 NL: 2.43E3T: ITMS + c ESI Full ms 100.00-2000.00500100015002000m/z0500100015002000Intensity391.36536.13603.481221.921521.97mili #1-34 RT: 0.00-0.54 AV: 34 NL: 6.69E3T: ITMS + c ESI Full ms 100.00-2000.00500100015002000m/z0100020003000400050006000Intensity391.27536.07610.021221.921521.

7、96lebaishi #1-35 RT: 0.00-0.70 AV: 35 NL: 3.95E3T: ITMS + c ESI Full ms 100.00-2000.00500100015002000m/z0500100015002000250030003500Intensity391.30536.09610.051221.931521.94質(zhì)譜質(zhì)譜Buffers Prepared with Standard Ultrapure Polisher用超純水配制的緩沖液 Method: Transition metal analysis using dynamically coated reve

8、rse phase method with trace enrichment Column: Waters Delta Pak C (5mm) Eluent: 2 mM sodium octane sulfonate/ 50 mM tartaric acid/ 2% acetonitrile; pH 3.4 NaOH Flow rate: 1.0 ml/min Detection: Post-column derivatization with PAR Detector: Waters M484 UV/visible at 520 nm Injection Volume: 100mLx 10

9、minutesx 10 voltsPb2+Zn2+Ni2+Co2+Fe2+Mn2+0.51.01.52.08.06.04.02.0離離子色譜子色譜色譜柱堵塞色譜柱堵塞原因探討原因探討水中的污染物水中的污染物 顆粒 離子 有機(jī)物 微生物 氣體 H H H-C-C-OH H H顆粒顆粒 阻塞過(guò)濾系統(tǒng) 損壞泵系統(tǒng) 吸附電荷影響離子濃度 折射光線影響判讀 提供細(xì)菌滋生載體自來(lái)水中常見(jiàn)的鹽自來(lái)水中常見(jiàn)的鹽陰離子陽(yáng)離子Na+Ca+ +Al+ + +Mn+ +Fe+ +Pb+COCl-NO3-4PO-SO4-3-ClO-SiO4Si2O7.SiO2熱原熱原 和和 RNA 酶酶熱原也稱為內(nèi)毒素革蘭氏陰性菌細(xì)胞

10、壁分泌多糖刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生發(fā)熱高壓滅菌180度 4小時(shí)去除RNA酶主要作用是裂解RNA RNA酶無(wú)處不在對(duì)高溫酸堿都有耐受性可保持活性數(shù)周細(xì)胞培養(yǎng),分子生物學(xué)類實(shí)驗(yàn)非常容易受到影響細(xì)菌細(xì)菌 活的細(xì)胞并有生長(zhǎng)繁殖能力 直徑0.27 m 到3.0 m 病毒 0.04 m 到0.1 m 水源,空氣,人體都帶菌 細(xì)菌本身影響生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 裂解釋放熱原,酶等多種物質(zhì) 產(chǎn)生菌膜持續(xù)釋放污染物 堵塞儀器通道Pseudomonas aeruginosaStreptococcus pyogenes氣體氣體 影響水的離子濃度和PH值 直接參與反應(yīng) 影響水有效體積 影響光學(xué)測(cè)定結(jié)果 損耗儀器氧氣氯氣二氧化碳氡有機(jī)物有

11、機(jī)物干擾有機(jī)分析的背景微生物滋生的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包住去離子用的樹(shù)脂需要關(guān)注的特殊有機(jī)物 熱原 和 RNA酶自然的和人造的水中水中TOC與色譜柱使用壽命的關(guān)系與色譜柱使用壽命的關(guān)系Number of injections 1235 408 2103 2167 555 10685 DNASep Column 1 2 3 4 5 6 Water source Bottled HPLC, brand A Bottled HPLC, brand B Bottled HPLC, brand C Bottled HPLC, brand D Bottled HPLC, brand E Milli -Q Gradie

12、nt - sOrganics a TOC(ppb) 32 777 87 16 100 4 Why Care About TOC Level in LC ?Ultrapure water 20 ppbUltrapure water 13 ppbUltrapure water 9 ppbUltrapure water 5 ppbUltrapure water 2 ppbConditionsWater samples :60 mL trace enrichment by accumuluation on C18 column at 1 mL/minColumn :C18 SymetryWaters,

13、 4.6x150mm, 3.5mmGradient :Linear 95%Water to 100% ACN in 30 min, then 100% ACNWavelength :214nmSystem : Waters Alliance 2695Detection : UV via Waters Photodiode Array 2996對(duì)靈敏度的影響對(duì)靈敏度的影響: : 維生素維生素C C分析分析(Ascorbic(Ascorbic Acid Acid) )(1)(1)50picomolesascorbicacid in a 10microliterinjectionvolume100p

14、icomolesascorbicacid in a 10microliterinjectionvolumeNegative dipConventional CartridgeBased Polishing SystemMilli -Q UV Plus Water SystemAnalysis Protocol3 micron C18 columnCoulometric detectorMobile phase:0.05 M sodium phosphate /0.05 M sodium acetate /0.189 mM dodecyltrimethyl ammonium chloride /

15、3.66 mM tetractylammonium bromide;30/70 methanol/water; pH 4.8Higher TOC Water Lower TOC Water如何構(gòu)如何構(gòu)建分建分析實(shí)驗(yàn)室的超純水系統(tǒng)析實(shí)驗(yàn)室的超純水系統(tǒng)Merck Millipore全面解決方案全面解決方案科學(xué)的純水制備流程科學(xué)的純水制備流程全面的監(jiān)控體系全面的監(jiān)控體系科學(xué)的用水方法科學(xué)的用水方法智能化的管理系統(tǒng)智能化的管理系統(tǒng)沒(méi)有一種純化技術(shù)能夠去除所有污染物沒(méi)有一種純化技術(shù)能夠去除所有污染物EDI module 活性炭過(guò)濾活性炭過(guò)濾 交換樹(shù)脂交換樹(shù)脂 超濾過(guò)慮超濾過(guò)慮 微孔過(guò)濾微孔過(guò)濾Pharm

16、aceutical-Grade,Absolute, 0.22m Filter 反滲透膜反滲透膜污染物污染物離子有機(jī)物顆粒和膠體細(xì)菌和病毒氣體DIROUFMFACUV 使微量有機(jī)物轉(zhuǎn)化成 CO2,具有有限的殺菌作用不同的凈化技術(shù)不同的凈化技術(shù) 無(wú)去除 全部去除 StillMilliMilli-Q Integral-Q Integral倡導(dǎo)超純水的精細(xì)再分級(jí)倡導(dǎo)超純水的精細(xì)再分級(jí)Tap waterRegular Lab ApplicationsChromatographyApplicationsCell CultureApplicationsMolecular BiologyApplication

17、sEDs free waterMilli-pekBio-pekEDS-pekType II WaterFor rinsing適應(yīng)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室功能多樣化趨勢(shì)逐步去除水中有機(jī)污染物逐步去除水中有機(jī)污染物 1000ppb 活性炭過(guò)濾活性炭過(guò)濾 反滲透膜反滲透膜 100ppbEDI 電滲析電滲析 30ppb紫外光氧化紫外光氧化 5ppb 2 MW.cm （純水/超純水）的情況下方能正常工作 通過(guò)比較UV光氧化過(guò)程之前和之后的電阻率變化，測(cè)算出紫外光氧化過(guò)程共生成多少ppb的CO2，這個(gè)值，就是TOCcond/tempelectronicscontrolelectronicslamp powersuppl

18、yquartz Windowwater inUV lamp 185 + 254 nmwater outSampling valveCond/T (C)detector全面水質(zhì)保證全面水質(zhì)保證出水滿足多種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并可提供相關(guān)認(rèn)證服務(wù)NISTUSPCEEPcULISO科學(xué)的用水方法科學(xué)的用水方法 Milli-Q VS HPLC 瓶裝水 Millipore對(duì)用水儲(chǔ)水的強(qiáng)調(diào) 能制出純的水不能說(shuō)明最終用上的水是超純水Ultrapure Water in PE2 weeks1 day1 week1 hourControl5101520250MinutesConditionsConditionsWater samples: 40ml trace enrichment 2.0 ml/minWater samples: 40ml trace enrichment 2.0 ml/minColumn: C18 reversed phase (Waters)Column: C18 reversed phase (Waters)Gradient: linear 100% water to 100% Gradient: linear 100% water to 100% acetonitrileacetonitrileWavelength: 254 Wavelength