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一级超纯水是实验室中纯度最高的用水级别,其电阻率在25℃时可达18.2 MΩ·cm,已十分接近理论上的纯度极限。这一级别的水也被称为去离子水,通过离子交换、反渗透或蒸馏等方法进行预纯化后,再经核子级离子交换等精纯化步骤制得。
在核心指标上,一级超纯水的电导率通常不高于0.1 µS/cm。其总有机碳(TOC)含量一般低于10 ppb,某些高性能系统甚至可控制在5 ppb或2 ppb以下。细菌含量通常低于1 CFU/mL,并可通过超滤技术去除绝大部分大于0.1 μm的颗粒、内毒素(热源)以及DNase和RNase等生物活性分子。
正是由于这些严格的纯度标准,一级超纯水适用于对水质要求极为苛刻的精密分析实验和生命科学实验。典型应用包括高效液相色谱(HPLC)、离子色谱(IC)、质谱分析(如ICP-MS)、PCR、电泳、细胞培养基的制备、单克隆抗体生产等。
需要注意的是,一级超纯水的高纯度使其极易从环境中吸收杂质,因此不宜长时间暴露储存,通常需要由专门的实验室超纯水系统(如Arium®系列)现制现用。若需获取一级超纯水,可选用符合ASTM一级水或中国国家实验室用水标准(GB 6682)的纯水系统,其产水水质应优于多次蒸馏水。
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