去离子超纯水在实验室中的作用是什么？

去离子超纯水（Deionized Ultrapure Water）是实验室中的“万能溶剂”和“基础试剂”，其近乎无杂质的特点使其成为精密实验的基石。以下是它在实验室中的核心作用及关键应用场景：

一、去离子超纯水的核心标准

纯度等级：

电阻率 ≥18.2 MΩ·cm（25℃）（几乎不含离子）

TOC（总有机碳） ＜5 ppb

微生物 ＜1 CFU/mL

颗粒物 ＜1 particle/mL（≥0.22μm）

制备工艺：

原水 → 预处理（过滤、反渗透）→ 离子交换树脂/EDI → 紫外线杀菌 → 超滤（0.22μm）

二、实验室中的六大核心作用

1. 精密分析实验的“空白基准”

应用场景：

HPLC（高效液相色谱）、ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）的流动相配制；

光谱分析（如AAS、UV-Vis）的空白对照。

重要性：

避免水中离子干扰检测信号（如Na?干扰ICP-MS的23Na峰）。

2. 分子生物学实验的“生命线”

关键用途：

PCR反应体系配制（防止Mg2?等离子影响Taq酶活性）；

核酸/蛋白电泳（缓冲液制备，避免导电性不均导致条带畸变）。

案例：

使用普通去离子水可能导致PCR假阴性（残留核酸酶降解DNA）。

3. 细胞培养的“生存基础”

要求：

无内毒素（＜0.001 EU/mL）；

无重金属（如Pb2?＜0.1 ppb）。

影响：

水中痕量污染物会抑制细胞生长（如Ca2?过量引发细胞凋亡）。

4. 精密仪器的“保护剂”

维护对象：

超纯水系统（避免结垢堵塞纯化柱）；

电镜样品冲洗（防止矿物质沉积破坏镜片）。

5. 标准试剂的“母液”

典型应用：

配制摩尔级标准溶液（如1M NaOH需超纯水避免CO?溶解影响pH）；

痕量元素分析（如ppb级重金属标样）。

6. 特殊研究的“极端环境”

场景：

半导体芯片清洗（硅片表面金属残留需＜0.01μg/cm2）；

纳米材料合成（水中的Cl?会导致Ag纳米颗粒团聚）。

三、不同等级水的选择对比

水质类型 电阻率（MΩ·cm） 典型用途 局限性

自来水 0.001~0.05 玻璃器皿初洗 含Cl?、Ca2?等干扰物

蒸馏水 0.5~1.0 一般化学实验 可能含挥发性有机物

去离子水 1.0~10 缓冲液配制 残留CO?降低电阻率

超纯水（实验室） 18.2 分子生物学、精密仪器 需现制现用（易吸收CO?）

四、使用超纯水的注意事项

储存污染：

必须使用惰性材质容器（如PTFE或低溶出聚乙烯）；

暴露空气24小时后电阻率降至1~2 MΩ·cm（吸收CO?形成H?CO?）。

交叉污染：

专用取水器（避免手或移液枪接触出水口）。

系统维护：

定期更换UV灯和超滤膜（每6~12个月）。

五、实验室超纯水系统推荐

Milli-Q? IQ 7000（默克）：TOC＜3 ppb，智能监控水质。

Thermo Scientific? Barnstead?：电阻率18.2 MΩ·cm，支持高流量取水。

国产优普超纯水系统：性价比高，适合常规分子实验。

总结

去离子超纯水在实验室中扮演着“隐形守护者”角色，其纯度直接决定：

实验数据的准确性（如HPLC基线噪音）；

细胞/生物分子的活性（如蛋白质稳定性）；

仪器寿命（如HPLC泵头腐蚀）。

选择时需根据实验敏感度平衡成本与纯度要求，并严格遵循“即取即用”原则。