实验室纯水系统是一种专门设计用于实验室环境的设备，用于生产纯度高的水。该系统的主要目的是去除水中的各种杂质，包括导电介质、不离解的气体、胶体以及有机物（包括细菌），从而提供高纯度的水，以满足实验室各种实验和研究的需求。

　　实验室纯水系统的工作原理是通过多个步骤对水进行处理，包括预处理、反渗透、混床离子交换和精密过滤等。在预处理阶段，系统通过物理和化学方法去除水中的大颗粒杂质和颜色。然后，水进入反渗透处理单元，通过半透膜去除绝大多数的离子、溶质和微生物。在混床离子交换单元中，阳离子交换树脂和阴离子交换树脂分别去除水中的阳离子和阴离子，使水中的离子浓度进一步降低。最后，经过精密过滤，得到高纯度的纯水。

　　实验室纯水系统的应用范围：

　　一、基础实验应用

　　玻璃器皿清洗

　　用途：用超纯水（如18.2 MΩ·cm）冲洗烧杯、容量瓶、移液管等，避免残留离子或有机物干扰实验。

　　水质要求：电导率≤5μS/cm（三级水），高精度分析需超纯水（一级水）。

　　溶液配制

　　用途：作为溶剂配制标准溶液、缓冲液（如PBS）、培养基等，确保溶质纯度。

　　示例：

　　分子生物学实验：超纯水配制PCR反应体系。

　　色谱分析：HPLC流动相需超纯水避免鬼峰。

　　仪器空白对照

　　用途：使用超纯水作为参比液，校准分光光度计、原子吸收仪等设备的基线。

　　二、精密分析仪器用水

　　色谱类仪器

　　应用：

　　HPLC（高压液相色谱）：超纯水作为流动相，避免杂质干扰色谱柱。

　　GC（气相色谱）：用于制备空白对照样品或清洗进样口。

　　水质要求：TOC（总有机碳）≤5 ppb，颗粒物＜1 nm。

　　质谱分析（MS）

　　用途：超纯水用于清洗电离源（如ESI、MALDI），防止盐分沉积导致信号噪声。

　　特殊需求：部分高分辨质谱（如FT-ICR MS）需18.2 MΩ·cm超纯水。

　　原子吸收/发射光谱（AAS/AES）

　　应用：超纯水稀释标准溶液，避免金属离子污染影响检测结果。

　　三、生命科学与生物技术

　　细胞与组织培养

　　用途：超纯水配制培养基、平衡盐溶液（如D-Hank's），避免内毒素或重金属抑制细胞生长。

　　水质要求：无菌、无热源（内毒素≤0.03 EU/mL）。

　　分子生物学实验

　　应用：

　　DNA/RNA提取：超纯水用于洗涤沉淀的核酸，防止RNA酶污染。

　　PCR反应体系：超纯水配制缓冲液，避免离子干扰Taq酶活性。

　　蛋白分析

　　用途：电泳缓冲液、Western Blot洗涤液的配制，避免杂质干扰蛋白迁移或抗体结合。

　　四、材料科学与纳米技术

　　材料合成与表征

　　应用：

　　纳米材料制备：超纯水作为溶剂或反应介质，避免杂质影响晶体生长。

　　表面分析（如AFM）：超纯水清洗样品表面，防止颗粒污染。

　　电化学测试

　　用途：超纯水配制电解液（如硫酸钠溶液），减少背景噪声对循环伏安法（CV）的影响。

　　五、环境监测与农业科学

　　环境样品前处理

　　应用：超纯水用于稀释土壤浸出液、植物提取液，避免引入外部污染物。

　　示例：ICP-MS检测重金属时，超纯水用作空白对照。

　　农业研究

　　用途：配制营养液、激素溶液（如赤霉素处理），确保成分精准。

　　六、特殊应用场景

　　超纯试剂制备

　　用途：超纯水作为基础溶剂制备高纯度化学品（如电子级氢氟酸）。

　　行业：半导体、光伏领域（如硅片清洗用水）。

　　医疗器械测试

　　应用：超纯水用于模拟体液（如PBS）的配制，测试支架、导管的生物相容性。

　　痕量分析

　　用途：ICP-MS、GCMS等痕量分析中，超纯水用于样品消解、空白对照及仪器清洗。