Получение воды в лаборатории

Потребность в качественной воде есть в лабораториях любого профиля. Она может использоваться как для бытовых нужд, например мытья лабораторной посуды, так и для проведения сложных исследований, требующих использования воды, качество которой соответствует отраслевым стандартам. Даже незначительное количество примесей может существенно влиять на результат исследований, поэтому качество воды нужно строго контролировать и выбирать надежное оборудование для получения воды.

Стандарты и нормативы

Для аналитических, химических, клинических лабораторий разработаны отраслевые стандарты, в которых указаны требования к параметрам воды. Эти нормативы прописаны в соответствующих документах по системам ISO, ASTM и ГОСТ.

Для аналитических, химических лабораторий действует международный стандарт — ISO 3696:1987. Согласно этому документу выделяют 3 степени очистки воды. Эти категории различаются по электропроводности, количеству химических элементов, рН, массовой доле оксида кремния и количеству сухих веществ после выпаривания.

Американский стандарт воды для аналитических, химических лабораторных учреждений ASTM D1193-06 (2011) является более жестким. Согласно этому нормативу выделяют 4 типа воды. Также в зависимости от количества микроорганизмов в воде выделяются подтипы A, B и C. Кроме показателей, которые нормируются по стандарту ISO, в американском стандарте учитывается содержание хлоридов, органического углерода, натрия, бактериальных эндотоксинов, гетеротрофной микрофлоры.

В РФ действуют ГОСТ 52501-2005 и ГОСТ 6709-97. Они актуальны для лабораторий любого профиля. В этом документе нормируются те же показатели, что и в стандарте ISO.

Вода для лабораторий, проводящих клинические исследования, должна соответствовать стандарту CLSI, который предусматривает 6 типов воды:

• реагентного качества;
• специальная реагентного качества;
• для питания лабораторного оборудования;
• для применения в качестве растворителя;
• для мойки посуды и автоклавов;
• очищенная бутилированная.

Для этой системы стандартизации также важно определение размера твердых частиц.

Общий стандарт для лабораторной воды

Стандарты качества воды, разработанные в разных системах, частично повторяют друг друга. Во избежание сложностей большинство лабораторий и производителей лабораторного оборудования используют обобщенный стандарт, основанный на удельной электропроводности. Согласно этим требованиям выделяют воду 1-го, 2-го и 3-го типов. Именно значение электропроводности считается ключевым показателем и зависит от содержания различных примесей.

Вода для общелабораторных нужд относится к 3-му типу. Ее электропроводность менее 5 мкОм/см. Вода аналитического качества относится к 2-му типу. Ее электропроводность находится в диапазоне от 1 до 10 МОм/см. Сверхчистая вода 3-го типа используется для проведения высокочувствительных химических реакций, ее электропроводность — от 18 Мом/см.

Остальные параметры обычно не очень четко описаны в рекомендациях производителей оборудования для получения воды в лаборатории, поэтому используют общий стандарт, основанный на показателе электропроводности.

Методы очистки воды

Самый известный метод очистки воды — дистилляция. Данный метод имеет множество недостатков, является устаревшим и не позволяет получать сверхчистую воду.

Современные методы очистки основаны на ступенчатом удалении из воды различных веществ. Предварительная очистка подразумевает удаление хлора, железа, частиц диаметром более 5 мкм. 1 ступень обессоливания выполняется методом обратного осмоса. На 2 ступени используется электродеионизация или фильтрующие элементы смешанного действия. Если нужно получить стерильную воду 2-го типа, используется ультрафиолетовое облучение. Для удаления эндотоксинов и получения воды 1-го типа используется ультрафильтрация.

Современные устройства для получения воды в лабораториях оснащены сменными картриджами и ионообменными фильтрами, а также обратноосмотическими мембранами, позволяющими поэтапно отфильтровывать лишние примеси.

Требования к качеству воды для обратного осмоса

Обратный осмос широко используется для обессоливания воды, но для этой процедуры нужна вода соответствующего качества. Обычная питьевая вода не соответствует этим критериям. Содержание коллоидных примесей, мутность, жесткость, содержание свободного хлора, железа и марганца часто превышает допустимые значения. На территории РФ в 30% случаев водопроводная вода не соответствует нужным показателям, поэтому нуждается в предварительной очистке. Для того, чтобы довести воду до нужных параметров, применяют фильтры для механической очистки, а также элементы для уменьшения жесткости.

Выбор оборудования для получения воды в лаборатории

Для выбора устройства для водоподготовки нужно определиться с требованиями к воде, которая будет использоваться для нужд лаборатории, узнать качество исходной воды, а также рассчитать производительность. Эти параметры позволят подобрать оптимальное решение для водоподготовки.

Среди современных систем есть модели, которые осуществляют очистку в несколько ступеней, позволяя получать воду 1, 2 и 3 типов. Это универсальные решения, полностью обеспечивающие лабораторию водой нужного качества.

Можно выбрать устройства с одной или двумя ступеням осмоса, дополнительным картриджем с активированным углем, стерилизующими микрофильтрами, системами обезжелезивания. Современное оборудование дает возможность получать очищенную воду в лабораториях при минимальных затратах.