Очищенная вода широко используется в лабораторной практике. Необходимо приготовить растворы реагентов, а также обеспечить работу лабораторного оборудования. При проведении диагностических лабораторных исследований достоверность результата напрямую зависит от качества воды.
Влияние качества воды на результат исследования
проведение анализа крови и других биологических жидкостей предполагает протекание различных химических реакций, и на этот процесс могут влиять ионы, нерастворимые соли и другие примеси, присутствующие в воде. Качество воды особенно важно при определении уровня электролитов, а также при проведении высокочувствительных исследований, например при ПЦР-диагностике. Качество воды также имеет решающее значение для правильной работы лабораторного оборудования. Чтобы результаты анализов были точными и оборудование функционировало исправно, необходима очищенная от всевозможных примесей вода:
- ионы металлов;
- органические и неорганические соединения;
- пирогены;
- коллоиды;
- микроскопические частицы пластика и другие включения.
Для определения чистоты воды проводятся измерения электропроводности и удельного сопротивления: таким образом можно проследить ионы в составе. Для контроля количества органических примесей воду анализируют на содержание общего органического углерода. Тестирование также проверяет наличие или отсутствие бактерий.
Типы чистоты воды
Наиболее широко используемой классификацией качества воды является обобщенная классификация по нескольким международным стандартам (ASTM, CLSI C3-A4, ISO 3696:1987). Согласно этой классификации различают три основных типа чистоты воды: I, II, III.
I. Сверхчистая вода. Используется для высокочувствительных методов, таких как атомно-абсорбционная спектроскопия, оптико-эмиссионная спектроскопия, высокоэффективная жидкостная хроматография, газовая хроматография, капиллярный электрофорез.
II. Вода аналитического качества или вода бидистиллятного качества. Чаще всего его применяют в лабораторной практике для производства растворов реагентов и микробиологических питательных сред, для работы биохимических анализаторов, паровых стерилизаторов и другого лабораторного оборудования. Используется для ПЦР-диагностики и биохимических методов.
III. Вода для общелабораторного использования или качественная дистиллированная вода. Применяется для дальнейшего производства воды I степени чистоты, для производства базовых растворов без применения специальных требований. Применяется при работе парогенераторов, автоклавов и другого оборудования для лабораторного обслуживания.
Помимо этой классификации часто используются и дополнительные категории качества воды – вода для инъекций и вода очищенная.
Вода для инъекций. Стерильный. Используется для производства стерильных растворов, питательных сред в микробиологических и биотехнологических лабораториях.
Дистиллированная вода. Нестерильный. Используется для приготовления воды для инъекций и нестерильных растворов. Используется для биохимических анализаторов.
Таблица 1. Нормы качества воды
| Тип | Качество | Удельное сопротивление, МОм*см (при 25°С) | Удельная электропроводность, См/см (при 25°С) | Соответствие международным стандартам и ГОСТу |
|---|---|---|---|---|
| Я | Сверхчистая вода | 18.18 | ≤ 0,1 | Тип I по ASTM D1193-06 (2011) с дополнительной очисткой ТОС |
| > 18 | Тип I по ASTM D1193-06 (2011) | |||
| II | Вода аналитического качества | > 10 | ≤ 1,0 | Тип I по ASTM D1193-06 (2011). Уровень чистоты 1 по ISO 3696:1987 и ГОСТ 52501-2005. CLRW и SRW согласно CLSI C3-A4 |
| > 1 | Тип II по ASTM D1193-06 (2011). Тип III по ASTM D1193-06 (2011) с дополнительным удалением кремния и TOC. Уровень чистоты 2 по ISO 3696:1987 и ГОСТ 52501-2005. CLRW и SRW согласно CLSI C3-A4 | |||
| III | Вода для общелабораторного использования | > 0,2 | ≤ 5 | Тип IV по ASTM D1193-06 (2011). Уровень чистоты 3 согласно ISO 3696:1987. Вода дистиллированная по ГОСТ 58144-2018 |
| — | Вода для инъекций | — | ≤ 1,1 | |
| — | Дистиллированная вода | — | ≤ 4,3 |
Методы очистки воды
Лабораторная очистка воды обычно проводится в два этапа.
- Дистилляция водопроводной воды
Для первичной очистки воды в лабораториях чаще всего применяют дистилляционный метод — нагрев и выпаривание воды с последующей конденсацией с помощью установок — дистилляторов. Полученная дистиллированная вода имеет чистоту III класса.
- Аионизация воды
Деионизация воды осуществляется с помощью систем глубокой очистки, позволяющих получить из дистиллированной воды бидистиллированную или деионизированную воду.
Деионизированная вода – это глубоко обессоленная вода, не содержащая примесей. Деионизированная вода имеет I-II класс чистоты.
Работа современных систем глубокой очистки воды основана на трех основных методах: обратном осмосе, электрической деионизации и ионном обмене.
Обратный осмос – это фильтрация воды под давлением через специальные мембраны из синтетического волокна, которые пропускают только молекулы воды. Этот метод является наиболее распространенным, поскольку позволяет получать большие количества деионизированной воды.
Электрическая деионизация – это фильтрация воды через специализированные синтетические мембраны под воздействием электрического тока. В водоочистной установке имеются электроды, имеющие отрицательный и положительный заряд. Катионы и анионы в воде движутся к заряженным полюсам и затем задерживаются на мембранах.
Ионообменный – фильтрация воды с помощью смешанных фильтров, содержащих ионообменные смолы. Ионообменная смола эффективно удерживает катионы и анионы в воде.
Терминология
ГОСТ 52501-2005 является переводом и модификацией стандарта ISO 3696:1987. Таким образом, из него исключена вода третьей степени чистоты, поскольку она практически полностью соответствует качеству дистиллированной воды.
TOC (общий органический углерод) – общий органический углерод
ASTM (Американское общество по испытаниям и материалам) — американский национальный стандарт, разработанный для химических и аналитических лабораторий
CLRW (клиническая лабораторная реагентная вода) стандарта CLSI — это вода реагентного качества для клинических лабораторий.
CLSI C3-A4 (Институт клинических и лабораторных стандартов) — это стандарт для клинических лабораторий, разработанный Институтом клинических и лабораторных стандартов.
ISO 3696:1987 (Международная организация по стандартизации) — это стандарт для химических и аналитических лабораторий, разработанный Международной организацией по стандартизации.
ТРО (Special Reagent Water) стандарта CLSI – специализированная вода реагентного качества.
Нормативная документация по стандартам качества воды
- Стандарт ASTM D1193-06 (2011 г)
- Стандарт CLSI C3-A4 «Приготовление и тестирование реагентной воды в клинической лаборатории»; Утвержденное руководство – четвертое издание»
- Стандарт ISO 3696:1987
- ГОСТ 52501-2005 «Вода для лабораторного анализа. Технические условия»
- ГОСТ 58144-2018 «Вода дистиллированная. Технические характеристики»
