نقش کیفیت آب در دقت نتایج آزمایشگاهی
در بیشتر آزمایشگاه های تحقیقاتی و صنعتی، کیفیت نتایج آزمایش ها ارتباط مستقیمی با کیفیت آبی دارد که در فرآیندها استفاده می شود. آب شهری به دلیل داشتن املاح معدنی، یون ها، باکتری ها و ترکیبات آلی، برای کاربردهای حساس آزمایشگاهی مناسب نیست بنابراین در آزمایشگاه ها از دستگاه های تصفیه و خالص سازی آب استفاده می شود تا آبی با خلوص و مشخصات مشخص تولید شود. اما این آب ها همگی یکسان نیستند و هر نوع آزمایش به سطح خاصی از خلوص آب نیاز دارد که در ادامه با انواع آب آزمایشگاهی آشنا خواهید شد.
چرا خلوص آب در آزمایشگاه اهمیت دارد؟
وجود مقدار کمی از ناخالصی ها در آب می تواند باعث تغییر در نتایج آزمایش شود.
برخی از مهم ترین مشکلات ناشی از آب ناخالص عبارت اند از:
- یون های محلول (مثل سدیم، کلسیم و کلر) ممکن است به عنوان کاتالیزور در واکنش های شیمیایی شرکت کرده و نتایج را تغییر دهند.
- مواد آلی و روغنی باعث افزایش نویز در دستگاه هایی مثل HPLC و GC می شوند.
- باکتری ها و آنزیم ها ممکن است در آزمایش های مولکولی مثل PCR باعث تجزیه DNA یاRNA شوند.
- گازهای محلول مثل CO₂ یا NH₃ با تشکیل اسیدها و بازها در طول یونیزاسیون می توانند pH آب را تغییر دهند.
به همین دلیل در استانداردهای بینالمللی مانندASTM ، انواع آب آزمایشگاهی بر اساس میزان خلوص و روش تولید به چند دسته تقسیم می شوند.
انواع آب آزمایشگاهی و کاربرد آب آزمایشگاهی چیست؟
از آنجایی که آب آزمایشگاهی در طیف وسیعی از فرآیندها استفاده می شود، پاکسازی آب ورودی از آلودگی برای اطمینان از نتایج دقیق بسیار مهم است.
آب آزمایشگاهی معمولا در سه سطح خلوص تولید می شود (تایپ 1- تایپ 2- تایپ 3)
در ادامه با ویژگی ها و کاربرد انواع آب آزمایشگاهی آشنا می شویم.
-Type I آب فوق خالص (Ultrapure Water)
- بالاترین خلوص ممکن در بین آب های آزمایشگاهی
- فاقد یون، ذرات، میکروارگانیسم و ترکیبات آلی
- رسانایی بسیار پایین (کمتر از 0.056µS/cm)
کاربردها
- دستگاه های تحلیلی حساس مثل HPLC، LC-MS و GC
- آزمایش های مولکولی مثل PCR و توالی یابی ژن
- تهیه محلول های استاندارد و کالیبراسیون دستگاه ها
روش تولید با ترکیب چند فناوری مثل
- اسمز معکوس (RO)
- دیونیزاسیون (DI)
- فیلتر فرابنفش (UV)
- اولترافیلتراسیون (UF)
-Type II آب خالص (Pure Water)
- آب با خلوص بالا ولی نه در حد Type I
- شامل مقدار کمی یون و مواد آلی
- مناسب برای کارهای عمومی آزمایشگاهی
کاربردها
- شستشوی ظروف شیشه ای
- تهیه بافر با pH خنثی
- محیط های کشت باکتری و سلول
- تغذیه دستگاه های تولید Type I
روش تولید
- اسمز معکوس (RO)
- دیونایزر (Deionizer)
-Type III آب تقطیرشده (Distilled / RO Water)
- در مقایسه با دیگر انواع آب آزمایشگاهی خلوص کمتری دارد اما با این حال از آب شهری تمیزتر است
- حذف ذرات و بیشتر املاح معدنی
- رسانایی بالا بین (1 تا 5µS/cm )
کاربردها
- پر کردن بن ماری، اتوکلاو و حمام آب
- شستشوی اولیه ظروف
- استفاده به عنوان آب ورودی یا همان خوراک اولیه (Feed Water)در سیستم های Type II یا Type I
روش تولید
- تقطیر (Distillation)
- اسمز معکوس (RO)
دستگاه های تولید آب آزمایشگاهی
در آزمایشگاه ها از سیستم های مختلف تصفیه آب برای حذف انواع آلاینده ها از آب ورودی استفاده می شود. هر یک از این فناوری ها مزایا و محدودیت های خاص خود را دارند. به عنوان مثال در آزمایش هایی که به آب فوق العاده خالص نیاز است، معمولاً از سیستم های چند مرحلهای استفاده می شود که در آن چند فناوری تصفیه و فیلتراسیون به صورت ترکیبی به کار گرفته می شوند تا بالاترین سطح خلوص آب به دست آید.
دستگاه تقطیرکننده (Distillation Unit)
با استفاده از این دستگاه آب به قدری جوشیده می شود تا بخار شود و سپس بخار تشکیل شده در کندانسور سرد می شود و دوباره به حالت مایع در می آید.
درواقع در این تکنیک مواد سنگین تر (مثل نمک ها و فلزات) در ظرف جوش باقی می مانند و از آب جدا می شوند.
مزایا
- حذف بیشتر ناخالصی های غیرآلی
- عدم نیاز به مواد مصرفی مانند رزین یا فیلتر
معایب
- مصرف برق زیاد
- زمان بر بودن فرآیند
- حذف نکردن ترکیبات آلی فرار
کاربرد
- تهیه آب تقطیر شده (Type III)
دستگاه اسمز معکوس (Reverse Osmosis-RO)
در سیستم اسمز معکوس آب از غشا نیمه تراوا عبور می کند. این غشا تنها اجازه عبور مولکول های آب را می دهد و ذرات، یون ها و باکتری ها را حذف می کند.
مزایا
- حذف گسترده ناخالصی ها (90-99%)
- تولید آب با کیفیت مناسب برای بیشتر آزمایش ها
- هزینه نگهداری نسبتا پایین
معایب
- دبی تولید پایین تر نسبت به آب شهری
- نیاز به تعویض منظم فیلترها
کاربرد
- این سیستم معمولا برای تهیه آب نوع Type III استفاده می شود و در برخی آزمایشگاه ها نقش مرحله پیش تصفیه برای تولید آب Type II را هم دارد
دستگاه دیونایزر (Deionizer-DI)
در دستگاه دیونایزر آب از ستون های حاوی رزین های تبادل یونی عبور می کند. این رزین ها یون های موجود در آب را با یون های خنثی مثل H+) و (OH– جایگزین می کنند و در نتیجه آب بدون یون (Deionized Water) تولید می شود.
مزایا
- حذف کامل یون ها و رسانایی پایین
- تولید سریع و مداوم
- هزینه نگهداری نسبتا پایین در مقایسه با سیستم های تقطیر
معایب
- حذف نکردن میکروارگانیسم ها و ترکیبات آلی
- نیاز به احیای دوره ای رزین ها
کاربرد
- تولید آب Type II
- در سیستم های چند مرحله ای، مرحله تکمیلی برای Type I
سیستم های ترکیبی (Hybrid Purification Systems)
در بسیاری از آزمایشگاه های مدرن برای دستیابی به آب فوق خالص از ترکیب چند فناوری استفاده می شود.
مثلا سیستم هایی که شامل RO + DI + UVهستند، می توانند تقریبا تمام انواع آلودگی (یونی، آلی و میکروبی) را حذف کنند.
مزایا
- دستیابی به بالاترین خلوص ممکن
- کاهش هزینه نگهداری نسبت به استفاده از یک فناوری به تنهایی
- مناسب برای آزمایش های دقیق و حساس
کاربرد
- تولید آب Type I (Ultrapure)
- آزمایشگاه های تحقیقاتی، بیولوژی مولکولی و داروسازی
نکات مهم در انتخاب دستگاه مناسب
قبل از خرید دستگاه تصفیه آب آزمایشگاهی به این نکات توجه کنید:
- نوع کاربرد آزمایشگاه: آیا نیاز به آب فوق خالص است یا آب برای شستشو کافی است؟
- ظرفیت تولید: چند لیتر آب در روز مورد نیاز است؟
- کیفیت آب ورودی: سختی و املاح آب شهری منطقه را بررسی کنید.
- هزینه نگهداری: رزین ها، فیلترها و لامپ های UV نیاز به تعویض دوره ای دارند.
- فضای آزمایشگاه: بعضی مدل ها رومیزی (Benchtop) و برخی دیواری (Wall-mounted) هستند.
خرید دیونایزر از رویان ایران
کیفیت آب مورد استفاده در آزمایشگاه یکی از عوامل کلیدی در دقت و تکرارپذیری نتایج است.برای تولید انواع آب آزمایشگاهی در سطوح مختلف خلوص از دستگاه های گوناگونی استفاده می شود؛از تقطیرکننده ها و سیستم های RO گرفته تا دیونایزرها و سیستم های چند مرحله ای. اگر هدف شما تولید آب خالص یا دیونیزه باکیفیت بالا برای آزمایشگاه است دستگاه دیونایزر آزمایشگاهی می تواند بهترین انتخاب باشد. شما می توانید دستگاه دیونایزر را با بهترین کیفیت و بهترین قیمت از رویان ایران، مرجع فروش تجهیزات آزمایشگاهی کشور خریداری کنید.