水是實驗室內(nèi)一個常常被忽視但又至關(guān)重要的試劑。在全自動生化分析儀檢測過程中,純水作為生化反應(yīng)的載體或介質(zhì)、樣品或試劑的稀釋液和溶劑、儀器的清洗液甚至反應(yīng)的參與者等貫穿檢測的全過程,其純度的高低直接關(guān)系到檢測結(jié)果的可信度。目前全國大部分實驗室都使用反滲透的中央純水系統(tǒng),通過對該系統(tǒng)工作流程的分析以及遇到的實際情況,發(fā)現(xiàn)并總結(jié)了導(dǎo)致水純度不夠的幾種因素及其對全自動生化分析儀檢測的影響。
1 純水系統(tǒng)工作流程及影響因素
1.1 原水預(yù)處理原水是指進入實驗室的自來水,預(yù)處理就是除去自來水中絕大部分的雜質(zhì)。
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1.1.1方法:預(yù)處理一般使用機械過濾法,分三步進行:
①精密濾芯(又稱過濾濾芯、分線繞濾芯和熔噴濾芯)過濾原水中的泥沙等大的顆粒物;
②活性炭濾芯通過吸附作用去除水中的絕大部分有機物和重金屬離子等(特別是自來水中的余氯,其對反滲透膜有很大的氧化作用,所以必須經(jīng)由活性炭去除);
③反滲透膜(RO)進一步去除水中的微觀粒子和鹽分。
1.1.2影響因素:
①自來水水質(zhì):自來水中雜質(zhì)含量高時會導(dǎo)致預(yù)處理部件使用壽命縮短和處理后水質(zhì)不達標,甚至?xí)氯艿?,?dǎo)致需要更高的進水壓才能工作,一般要求自來水中固體溶解物含量(TDS)小于200 mg/L。
②預(yù)處理部件使用壽命:精密濾芯、活性炭濾芯、反滲透膜等都是具有相對壽命的材料,其中精密濾芯和活性炭濾芯又對反滲透膜具有保護作用,如果它們失效,RO膜負荷就會加重,壽命就會縮短。由于各廠家產(chǎn)品質(zhì)量各異,RO膜又價格昂貴,因此在實際使用中應(yīng)根據(jù)各地自來水水質(zhì)合理搭配使用。
③進水壓:一般純水系統(tǒng)預(yù)處理都需要用高壓泵維持一定的進水壓力(≥0. lMpa)才能維持正常工作,當高壓泵壓力不足時會導(dǎo)致產(chǎn)水量下降。
④純水系統(tǒng)的維護:純水系統(tǒng)一般都具有自動反沖洗功能,當其設(shè)置不合理或故障以及人工維護不當時也會影響純水機的正常工作,導(dǎo)致純化效率及水質(zhì)下降。
1.2去離子水的制備一般的純水系統(tǒng)由于受到成本限制,RO膜質(zhì)量一般,經(jīng)其處理過的水只能達到三級純水(電阻率>0. 2MO.cm)的標準。三級純水雖然經(jīng)過預(yù)處理已經(jīng)去除了大部分離子,但其中的離子濃度還較高,還會影響生化分析儀的微量檢測,因此必須將三級純水進一步去離子以達到一級純水(電阻率≥lOMΩ.cm)的標準才能用于生化檢測。
1.2.1方法:離子交換樹脂法是去離子水制備的常用方法,所用的部件就是離子交換柱即純化柱(罐),包括陰離子交換柱、陽離子交換柱和混合柱等,試劑為陰陽離子交換樹脂。陰陽離子交換樹脂一般是由苯乙烯聚合成后再通過二乙烯苯交聯(lián)得到多孔網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu),然后在骨架上連接活性基團而形成的高分子聚合物。離子交換樹脂所連接的活性基團可分為酸性基團和堿性基團兩大類型。連接酸性基團的離子交換樹脂稱為陽離子交換樹脂,連接堿性基團的樹脂稱為陰離子交換樹脂。醫(yī)院純水設(shè)備,醫(yī)院超純水機
1.2.2原理:
①陽離子交換柱原理即硬水軟化原理:陽離子交換樹脂中的酸性基團有磺酸基(-S03H)、羧基(一COOH)和苯酚基(-C6H40H)等酸性基團,其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經(jīng)磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂,其結(jié)構(gòu)式可表示為R-SO3H,式中R代表樹脂母體,以Ca2+為例其表達式為2R-S03H+ Ca2+- (R-SO3 )2Ca+ 2H+。
②陰離子交換柱的原理:陰離子交換樹脂中的堿性基團有季胺基[-N (CH3)30H]、胺基(-NHz)和亞胺基(-NHz)等。它們在水中能生成OH-離子,可與各種陰離子起交換作用,以Cl-為例其表達式為R-N (CH3)30H+Cl-RN(CH3)3Cl+OH-。
③混合柱:當兩者串聯(lián)使用或混合使用時,產(chǎn)物就只有水,總表達式為:2R-S03H+Ca2++2(CH3)30H+2Cl- - (R-S03)2Ca+2 RN (CH3)3C1+2H20.
1.2.3影響因素:
①離子交換樹脂的質(zhì)與量:離子交換樹脂是有壽命限制的,當離子交換達到一定量時就達到飽和,需要進行再生處理,因此質(zhì)量越好總量越大其使用期限越長。②陰陽離子交換樹脂的連接方式:復(fù)床式:若干個陽離子交換柱和若干個陰離子交換柱串聯(lián)而成,陽在前陰在后,其優(yōu)點是再生方便,缺點是出水質(zhì)量不高(單級復(fù)床式出水電阻率只有0.5 MΩ.cm,雙級復(fù)床式出水電阻率為2 MO·cm)?;齑彩剑簩㈥栯x子樹脂和陰離子樹脂以1:2容積比均勻混合裝入同一個交換柱內(nèi)而成,優(yōu)點是出水純度高(電阻率≥1OMΩ.cm),缺點是再生困難。聯(lián)合式:將復(fù)床式和混床式串聯(lián)起來即成,多采用三柱式,出水質(zhì)量高(電阻率{zg}可達18. 3MΩ.cm,即超純水),使用壽命長。
③三級純水的純度:當三級純水質(zhì)量不合格,其中一些非離子雜質(zhì)通過離子交換柱時就會影響離子交換柱的使用壽命并造成出水水質(zhì)的降低。該情況主要受預(yù)處理過程的影響,同時有些開放性的純水系統(tǒng)將生成的三級純水儲存于水箱中以備其它用途使用時儲存時間過長或其它原因?qū)е碌亩挝廴疽矔顾兌认陆怠?BR>超純水機出水質(zhì)量對全自動生化分析儀檢測的影響/水質(zhì)要求--醫(yī)院純水設(shè)備,醫(yī)院超純水機