水纯度通常采用电导法测得，即在25 ℃的水溶 液中放置2个相距1 cm的电极板，两端加1 V左右的电 位，测定通过1 cm3水的电流信号[4-5]。电导率与电流 强度成正比以μs/cm或ms/m表示，电导率的倒数 为阻抗以MΩ•cm@25 ℃表示，纯水的理论值分别为 0.05482 μs/cm和18.248 MΩ•cm。 实验室纯水标准主要可参照国家实验室分析用水 标准GB/T6682-2008、国际标准化组织ISO3696、美 国实验与材料学会ASTM D1193以及美国临床与实验 室标准研究所CLSI等，综合主要技术指标见表1[6-7]。 医疗临床、科研和制药等相关领域用水对细菌 数、内毒素含量等指标另有要求；如CLSI要求I级纯 水的细菌数控制在10 cfu/ml，中国药典注射用水的 标准[7]是＜10/100 ml，ASTM将控制细菌和内毒素 水平分为A、B、C的3个等级，分别为10/1000 ml、 10/100 ml、100/10 ml和0.03、0.25 EU/ml[8]。有机 全碳是反映水中有机物污染程度的重要指标，ASTM 对各级纯水均有规定，中国药典注射用水和纯水的标 准是≤0.50 mg/L。

1.2 纯水制备技术 本研究表1显示，如果采用自来水为源水达到不 同等级纯度往往需要组合两种或两种以上技术逐级完 成

1.2.1 I级纯水 I级纯水即称之为超纯水，是在II级或III级纯水 基础上制备。市售超纯水机大多集成了预滤、离子交 换、活性碳吸附以及微超滤等技术[1,8-10]。 (1)预滤。建立在仪器本系统泵驱动下的正压过滤 基础上，以去除源水中存在的100 μm左右粒径的颗 粒物，对下一级纯水柱起保护作用。建议在主要以蒸 馏水为源水的超纯水机上配置，也作为其他单一或组 合纯水技术的前级处理。 (2)离子交换。通过内置的阴离子树脂和阳离子树 脂，分别静电吸引供水中的阳离子和阴离子而置换出 H+和OH-，形成H2O，单独使用离子交换可生成II级 纯水。技术局限为：①产量有限，一旦全部结合为被 置换占据后，离子仍游离存在，需要更换；②不能有 效去除有机物、热源及细菌等；③化学再生的去离子 床可产生有机物和颗粒。在离子交换基础上可结合电 去离子(Electro deion ization，EDI)技术，在电场作 用下吸附于树脂上的离子分别选择性的通过阳离子或 阴离子渗透膜迁移到高浓度侧而排出，同步实现了离 子交换、迁移渗透和交换树脂的电再生，故又称作连 续电去离子法，水纯度可达到15 MΩ•cm[11-13]。 (3)活性碳吸附。由有机材料制成带有迷宫小孔的 多孔颗粒，展开面积很大，1 g活性碳可达1000 m2，溶 解于水中的有机分子进入孔中在万有引力的作用下结合在孔壁上。有天然活性碳和人工活性碳之分，能有效吸 附可溶性有机物和氯，但不能除去离子和微粒子。 (4)微(超)滤。运用切向流超滤技术，发挥着分子 筛作用，能有效滤除颗粒物、生物大分子、热源、酶 类、微生物和胶体物，除用于化学合成等高级别实验 外，由于可有效去除热源和DNA酶、RNA酶，还可 作为非常理想的细胞培养和分子生物学实验用水，其 缺陷则为不能够去除可溶性无机物和有机物，当高分 子物累积过多，存在着污染、阻塞问题。选择性集成 上述技术生产的超纯水机可产出10.0～18.0 MΩ•cm 两类I级纯水，广泛用于要求消除溶液痕量本底影响 的化学和生物学实验，如LC、LC-MS、ICP-MS、 qPCR、电泳、细胞培养、组织学及化学元素分析 等。若用于实验室特殊目的，可组合以下配置：①微 孔滤器，一般为0.2 μm的圆盘滤器，作为最后纯化 步骤安装在出水端，又称之为终端滤器。能有效滤去 细菌以及大于其孔径的颗粒物，如树脂碎片、碳末及 胶体颗粒等。用于静注、血清、抗体及培养基等制备 用水，但不能去除无机物、有机物、热源及病毒，使 用寿命有限；②UV辐照，在出水路径用254 nmUV 灯辐照，微生物细胞中的DNA和蛋白吸收UV导致其 失活；新近有采用185 nm和254 nm两个波长UV光组 合，能产生有机物的光氧化，使有机物溶解转化为 CO2，产出TOC≤5 ppb的高纯度水。

1.2.2 II级纯水 经反渗透、蒸馏或结合离子交换制备，适用于 灵敏度要求较高的化学分析目的。反渗透(reverse osmosis，RO)是经济的纯化水方法，其核心是RO 膜，即半透膜。RO膜的孔结构较UF膜还紧密，能够 去除颗粒、细菌以及＞200 Dalton分子量的有机物(包 括热源)达95%～99%。在半透膜两侧存在着浓度差， 在渗透压作用下低浓度侧的水分子向高浓度侧移动， 稀释过程终止于两侧压力达到平衡。制作RO水是在 高浓度施加一个与渗透相反的压力，迫使水通过半透 膜而被收集(未通过半透膜的水被排斥掉)，称之为反 渗透。蒸馏是传统的水纯化技术，可以去除广谱污 染物，理想的阻抗值在0.5～1 MΩ•cm之间，水中总 离子污染物约500 ppb；采用石英材质的蒸馏器进行 双蒸、3次蒸馏效果较佳。但蒸馏过程也会携带某些 污染物随之被冷凝，从玻璃或金属接口能提取出硅、 钠、锡及铜等污染物。沸点＜100 ℃的有机物将自动 转为蒸馏液，沸点＞100 ℃的有机物能溶解在水蒸汽中也进入到蒸馏液。在蒸馏过程中也可能为水道中水 的氯与天然有机物发生反应提供动能，生成新的有机 化合物。因此，蒸馏水中的TOC水平是在100 ppb左 右。蒸馏制备需要较长的储存时间，易受空气中的无 机有机挥发物、细菌、颗粒物、藻类以及塑料容器中 的有机物、玻璃容器中的离子再次污染。

1.2.3 III级纯水 经蒸馏或离子交换技术制备，用于常规化学分析 实验及器皿的最终清洗。 不同级别或不同纯化技术配置产出的纯水有不同 的实验用途、成本也不同，必须根据实验目的结合各 项纯水技术指标进行合理选择，既要避免纯水的纯度 不能满足实验要求，又要防止不必要的浪费。