Nước tinh khiết phòng lab Type 1/2/3: RO, DI, EDI
Nước là dung môi sử dụng nhiều nhất trong phòng lab. Chọn sai cấp độ tinh khiết có thể làm hỏng cột HPLC, gây nhiễu nền LC-MS, hoặc làm sai số chuẩn độ.
Nước tinh khiết phòng lab Type 1/2/3: RO, DI, EDI và ISO 3696
Nước là dung môi sử dụng nhiều nhất trong phòng lab. Chọn sai cấp độ tinh khiết có thể làm hỏng cột HPLC giá nghìn USD, gây nhiễu nền LC-MS, hoặc làm sai số chuẩn độ. Bài viết tổng hợp tiêu chuẩn ISO 3696, ASTM D1193 và hướng dẫn cấu hình hệ thống RO-EDI-UV cho từng ứng dụng.
1. Phân loại nước theo ISO 3696 và ASTM D1193
Hai tiêu chuẩn phổ biến nhất:
- ISO 3696:1995: Grade 1, 2, 3 — dùng trong phòng lab phân tích chung.
- ASTM D1193-06: Type I, II, III, IV — chi tiết hơn về TOC, vi sinh.
- USP <1231>: Purified Water, WFI — cho dược phẩm.
- CLSI CLRW: Clinical Laboratory Reagent Water — chẩn đoán y khoa.
2. Bảng so sánh thông số kỹ thuật
| Thông số | Type 1 (Ultrapure) | Type 2 (Pure) | Type 3 (RO) |
|---|---|---|---|
| Điện trở suất (MΩ·cm @25°C) | ≥18.2 | >1 | >0.05 |
| Độ dẫn (µS/cm) | ≤0.056 | <1 | <20 |
| TOC (ppb) | <10 (LC-MS: <5) | <50 | <200 |
| Vi sinh (CFU/mL) | <1 | <10 | <1000 |
| Endotoxin (EU/mL) | <0.03 (option) | — | — |
| Silica (ppb) | <5 | <10 | <500 |
| Ứng dụng | HPLC, LC-MS, ICP-MS, PCR, sinh học phân tử | Pha đệm, đo pH, AAS | Rửa dụng cụ, autoclave, nồi hơi |
3. Công nghệ xử lý nước
3.1 RO (Reverse Osmosis)
Màng polyamide TFC loại 95-99% ion, vi khuẩn, virus. Dùng làm tiền xử lý cho mọi hệ thống. Áp suất 8-15 bar, hiệu suất thu hồi 25-50%.
3.2 EDI (Electrodeionization)
Kết hợp resin trao đổi ion và điện trường, sinh tái sinh in-situ không cần hoá chất. Điện trở đầu ra 5-17 MΩ·cm. EDI thay thế DI bình truyền thống, giảm chi phí vận hành.
3.3 Polishing (UV + UF + Ion-Exchange)
Nâng cấp từ Type 2 lên Type 1: UV 185/254 nm khử TOC, UF cut-off 5-10 kDa loại endotoxin, cartridge polish ion-exchange đạt 18.2 MΩ·cm.
4. Chọn hệ thống theo nhu cầu
4.1 Phòng QC dược (HPLC, KF, chuẩn độ)
Cần Type 2 cho pha mobile phase và Type 1 cho HPLC gradient. Cấu hình điển hình: RO → EDI → bể chứa 30-100 L → UV 254 → polishing Type 1 tại điểm dùng (point-of-use).
4.2 Phòng LC-MS/MS
Bắt buộc Type 1 với TOC <5 ppb, không có chất tạo bọt amine. Sử dụng polisher có UV 185 nm + cartridge loại bỏ trace organics.
4.3 Phòng sinh học phân tử (PCR, qPCR, NGS)
Type 1 + UF loại DNase/RNase + endotoxin. Một số hệ Milli-Q IQ 7000 có cartridge BioPak chuyên dụng.
4.4 Phòng vi sinh, pha môi trường
Type 2 thường đủ. Nếu pha môi trường nuôi cấy tế bào (cell culture), nâng lên Type 1 + endotoxin-free.
5. Bảo trì hệ thống nước
- Thay tiền lọc (PP 5 µm, carbon block) mỗi 3-6 tháng.
- Sanitize màng RO bằng peracetic acid 6 tháng/lần.
- Thay đèn UV 254/185 nm mỗi 12 tháng.
- Thay cartridge polisher khi điện trở giảm dưới 15 MΩ·cm hoặc TOC vượt ngưỡng.
- Hiệu chuẩn cảm biến điện trở, TOC online hằng năm.
6. FAQ
Có thể dùng nước cất 2 lần thay Type 1 không?
Không khuyến nghị cho HPLC/LC-MS. Nước cất 2 lần có TOC cao do dụng cụ thủy tinh, không đạt 18.2 MΩ·cm sau khi đóng chai.
Bao lâu nước Type 1 mất tinh khiết sau khi lấy?
Trong 1-2 giờ điện trở giảm còn 15-16 MΩ·cm do hấp thu CO₂ từ khí quyển. Luôn lấy nước tại điểm dùng, không trữ.
Chi phí hệ thống Milli-Q Type 1 khoảng bao nhiêu?
Hệ tích hợp RO+EDI+Polisher của Merck, Sartorius, Thermo, ELGA dao động 280-700 triệu VND tuỳ công suất 5-30 L/h.
Tư vấn hệ thống nước tinh khiết phòng lab
HTVLAB phân phối Merck Milli-Q, Sartorius arium, ELGA PURELAB, Thermo Barnstead. Khảo sát chất lượng nước cấp và tư vấn cấu hình RO-EDI-Polisher. Hotline 0909.860.489.