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超市里賣的純凈水,真的可以做實(shí)驗(yàn)御用水嗎?
流言:超市賣的純凈水可以用來(lái)做實(shí)驗(yàn),物美價(jià)廉。
分析:先說(shuō)結(jié)論,這要分情況討論,而且不提倡這么做。
沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)的朋友可能會(huì)疑惑,做實(shí)驗(yàn)為什么需要用純凈水?用自來(lái)水水管里放出的水不行嗎?純凈水的純度真的夠用來(lái)做實(shí)驗(yàn)嗎?今天我們就來(lái)一探究竟。
純凈水,究竟純凈在哪里?
顧名思義,純凈水指的是去除雜質(zhì)后,留下的“純凈的水”。水里面的雜質(zhì)有哪些呢?有的是來(lái)自土壤的鈉離子,鈣離子;有的則是來(lái)自水管的鐵離子,銅離子。如果我們從自來(lái)水水管里接一鍋水,燒開(kāi),等水都蒸發(fā),留在鍋底的就是水中的雜質(zhì)殘余。這樣的水質(zhì)顯然不夠“純凈”。通常來(lái)講,實(shí)驗(yàn)室會(huì)用過(guò)濾、離子交換的方法來(lái)進(jìn)行純凈水的制備。而去除了各種離子的水,也得名“去離子水”。
蒸餾水則是另一種純凈水。它通過(guò)高溫加熱,使水發(fā)生沸騰,留下其余不可揮發(fā)的雜質(zhì)。水蒸氣隨后冷凝,得到的就是蒸餾水。和去離子水相比,它的純度更高。但它的制備過(guò)程也更為復(fù)雜,生產(chǎn)成本也更高。在一般情況下,使用去離子水就可以滿足大部分研究工作的需要。而在一些極為嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,科學(xué)家們有時(shí)則需要使用經(jīng)過(guò)雙重,甚至三重蒸餾的水。
為什么要使用這些純凈水呢?原理也很簡(jiǎn)單。在生物實(shí)驗(yàn)或者化學(xué)研究里,殘存在水中的雜質(zhì)會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果,輕則數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,重則實(shí)驗(yàn)失敗。此外,有些精密的儀器非常敏感。如果長(zhǎng)期接觸水中的雜質(zhì),可能會(huì)導(dǎo)致儀器損壞。另外如果水中的離子濃度出現(xiàn)波動(dòng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。考慮到以上種種因素,從源頭控制水的純度,就顯得很有必要了。
實(shí)驗(yàn)室用水,我們還需要知道哪些?
前面提到,不純凈的水中會(huì)含有離子雜質(zhì),而這些離子雜質(zhì)會(huì)增加水的導(dǎo)電性。因此越純凈的水,它的導(dǎo)電率就越低,而這里的“μS/cm”,就是導(dǎo)電率的單位。
一般我們的飲用水導(dǎo)電率在1-1500μS/cm的范圍內(nèi)。而導(dǎo)電率低于5μS/cm,就已經(jīng)滿足IV級(jí)實(shí)驗(yàn)室用水的標(biāo)準(zhǔn)之一。根據(jù)美國(guó)NIH的指南,IV級(jí)用水可以用于日常玻璃儀器的清洗,以及常規(guī)的實(shí)驗(yàn)工作。
不過(guò)對(duì)于更高等級(jí)的實(shí)驗(yàn)用水,5μS/cm的電導(dǎo)率還有點(diǎn)太高了。比如III級(jí)實(shí)驗(yàn)用水的電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)就更加嚴(yán)格,不能超過(guò)0.25μS/cm。而I級(jí)用水的電導(dǎo)率更是要低于0.056μS/cm。
盡管某品牌的純凈水的電導(dǎo)率較低,但在電導(dǎo)率之外,實(shí)驗(yàn)用水還有“電阻率”,“總有機(jī)碳”等其他指標(biāo),需要綜合評(píng)估。一些較真的研究發(fā)現(xiàn),商業(yè)品牌的飲用純凈水,往往含有更多的有機(jī)物。而通過(guò)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備制造的純凈水,質(zhì)量都要比商業(yè)購(gòu)買的飲用純凈水高上許多。
也就是說(shuō),如果用供人飲用的純凈水來(lái)充當(dāng)實(shí)驗(yàn)用水是偶爾為之,或者拿來(lái)做某些不是非常精密的實(shí)驗(yàn),倒也無(wú)可厚非。但如果長(zhǎng)期用來(lái)替代更高等級(jí)的純凈水,恐怕就不是合適的做法了。雖然超市賣的純凈水的確可以勝任某些實(shí)驗(yàn)的用水需求,但咱不該提倡這種行為。
作者:科普作者葉拾
審核:北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院副教授李安婕
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