Nước được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như nước dùng cho sinh hoạt, nước dùng cho sản xuất công nghiệp, nước dùng cho nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản … nước cũng được dùng cho phòng thí nghiệm. Đối với phòng thí nghiệm chất lượng nước không đảm bảo có thể dẫn đến phá hỏng hoặc làm sai lệch hoàn toàn kết quả thực nghiệm, thuốc thử bị ô nhiễm hoặc các thiết bị bị hư hỏng.
Nước được gọi là dung môi phổ quát vì nhiều chất ( không phải tất cả các chất) hòa tan trong nước với mức độ khác nhau hơn trong bất kỳ dung môi khác. Điều này là do sự phân cực duy nhất và liên kết hydro của các phân tử nước. Tính chất phân tử độc đáo của nước cho phép khả năng phản ứng với các phân tử hữu cơ và thiết lập các liên kết hydro với các phân tử khác. Vì vậy chất lượng nước cần được quan tâm đặc biệt trong phòng thí nghiệm khi nó được sử dụng. Nước dễ bị ô nhiễm bởi các chất rắn hóa học, khí, hơi nước và ion ngấm từ đường ống và bồn chứa. Có thể là natri và silica từ thủy tinh, chất dẻo và các ion từ đường ống, các loại vi khuẩn và độc tố của nó.
Chất gây ô nhiễm nước
Nước tự nhiên hoặc nước đã qua xử lý thô còn chứa nhiều chất nếu không được xử lý có thể phản ứng hoặc kích thích phản ứng không mong muốn khi dùng để thí nghiệm. Các cation như natri, canxi, magie, sắt, anion như bicacbonat,clorua, và sulfat thường được tìm thấy trong nước máy. Các phân tử hữu cơ sinh hoạt, các chất khí như nito, oxy và cacbon dioxit cũng có thể xuất hiện trong nước máy. Các chất hữu cơ dễ bay hơi như hydrocacbon, chất gây ô nhiễm vi lượng từ dòng chảy của nông trại và ô nhiễm công nghiệp.
Đo lường chất gây ô nhiễm trong nước
Điện trở suất và độ dẫn là thước đo quan trọng khi nói đến độ tinh khiết của nước.
Điện trở suất của nước cao đồng nghĩa nước đã được khử ion để không dẫn điện. Đơn vị đo lường của điện trở suất là megaohm centimet ( MΩ/cm) và thay đổi theo nhiệt độ. Nồng độ các ion trong nước càng thấp, điện trở càng cao và ngược lại. Điện trở nước theo lý thuyết có thể đạt tối đa là 18,2 -18,3 MΩ/cm.
Độ dẫn điện của nước: Nước có chứa các ion dẫn điện, khi nồng độ các ion này càng cao độ dẫn điện của nước càng cao. Đơn vị đo lường độ dẫn điện là siemen, microsiemens/cm hoặc micromho/cm.
Cả điện trở suất và độ dẫn điện của nước là thước đo đo lường chất lượng nước và mức độ ô nhiễm của nước.
Chất gây ô nhiễm nước không chỉ từ các ion trong nước mà còn từ các vi khuẩn và các yếu tố hữu cơ.
Tổng cacbon hữu cơ TOC là thước đo của chất gây ô nhiễm hữu cơ trong nước. Đơn vị đo là ppm hoặc ppb. Nồng độ TOC cao là dấu hiệu của các chất hữu cơ gây ô nhiễm trong đó có thể là các chất dinh dưỡng cho vi sinh vật và các chất gây ô nhiễm khác. Tuy nhiên TOC cao không xác định được chất gây ô nhiễm cụ thể, mà sử dụng kết hợp cùng với độ dẫn và các thông số vi khuẩn .
Hệ thống nước cấp có TOC trong khoảng 200 ppb và dưới 500 ppb có thể được sử dụng làm nước cấp cho hệ thống xử lý nước siêu tinh khiết. Nước siêu tinh khiết có TOC ở trong phạm vi 1 -5 ppb, mức độ này là rất quan trọng cho một số ứng dụng
Nước dùng cho phòng thí nghiệm
Các tiêu chuẩn nước dùng cho phòng thí nghiệm được tiêu chuẩn hóa bởi các tổ chức tiêu chuẩn và thay đổi liên tục. Nhiều thông số được yêu cầu xác định phù hợp và xác nhận bởi người dùng cuối. Sự thay đổi này có ý nghĩa trong nhiều ứng dụng có thể có thay đổi dung sai đáng kể liên quan đến các thành phần và số lượng của chất gây ô nhiễm. Do đó không có thông số chất lượng nước được bổ sung cho tất cả các ứng dụng trong phòng thí nghiệm mà tùy thuộc vào mục đích của từng ứng dụng cụ thể.
Thông số kỹ thuật nước được mô tả bởi ASTM ( Hiệp hội kiểm nghiệm và vật liệu) D1193, ASTM D5196, ISO 3696 và CLSI C3-A4 ( Viện tiêu chuẩn phòng thí nghệm lâm sàng).
Thông thường nước siêu tinh khiết được mô tả là loại 1, loại 2 và loại 3 để chỉ chất lượng nước thấp hơn. Các tiêu chuẩn ASTM quy định cụ thể quy trình sử dụng cho việc sản xuất nước tinh khiết .
ISO sử dụng thuật ngữ lớp thay cho loại với sự khác biệt quan trọng của tiêu chí. Phạm vi của tiêu chuẩn ISO được giới hạn trong phòng thí nghiêm nước tinh khiết để phân tích các hóa chất vô cơ.
+ Nước theo ASTM loại 1 và CLSI SRW có chất lượng cao nhất nhưng phải phù hợp với quy định cho các yêu cầu sử dụng cuối cùng. Nước tinh khiết có chất lượng cao nhất thường được sử dụng trong hầu hết các ứng dụng quan trọng bao gồm HPLC và phân tích dấu vết
+ Nước theo ASTM loại 2 và nước CLSI CLRW thường thích hợp để chuẩn bị môi trường nuôi cấy và đối với nhiều vi sinh học và quy trình vi khuẩn. Nó đặc biệt quan trọng là các nguồn ô nhiễm vi sinh vật cho các mục đích sử dụng được theo dõi cẩn thận để tránh ô nhiễm
+ Nước theo ASTM loại 3 RGW và CLSI được sử dụng làm nước cấp cho hệ thống xử lý nước siêu tinh khiết
+ Nước theo ASTM oại 4 RGW đôi khi được sử dụng cho rửa thủy tinh, các ứng dụng làm mát
Ở bài sau chúng tôi sẽ đề cập đến các phương pháp lọc nước phòng thí nghiệm
