اختيار الطور المائي لتجارب الكروماتوغرافيا: ماء منزوع الأيونات أم ماء فائق النقاء؟

**المؤلف: أصلي من الإنترنت**

تفرض تجارب الكروماتوغرافيا، وخاصة التحليلات الدقيقة مثل كروماتوغرافيا السائل عالية الأداء (HPLC) وكروماتوغرافيا الأيونات (IC)، متطلبات صارمة تقريبًا على نقاء المياه المستخدمة. يمكن أن يؤدي استخدام مياه غير مناسبة إلى مجموعة من المشكلات، بما في ذلك انحراف خط الأساس، والقمم الوهمية، وتآكل قضيب المكبس، وانسداد العمود، وانخفاض الحساسية، مما يؤثر بشكل مباشر على دقة وموثوقية البيانات.

وفقًا للمعيار الوطني GB/T 6682 (المعيار الصيني)، يتم تصنيف مياه المختبر إلى ثلاث درجات: مياه الدرجة الأولى / مياه الدرجة الثانية / مياه الدرجة الثالثة. مياه الدرجة الأولى هي 'نقطة الدخول' للكروماتوغرافيا.

العملية الأساسية هي التقطير. يتم تسخين الماء لتبخيره، ثم تكثيفه وجمعه؛ نظريًا، يزيل هذا معظم الأملاح غير المتطايرة والجزيئات والكائنات الدقيقة. وفقًا لوثائق واتسون، تتضمن العملية التقطير عند درجة حرارة عالية تبلغ 105 درجة مئوية متبوعًا بالترشيح متعدد المراحل.

① فعال في إزالة الأملاح غير العضوية وأيونات العسر.

② مناسب للتطبيقات المعملية العامة ذات المتطلبات المنخفضة.

③ متوفر بسهولة في السوق ومنخفض التكلفة.

① قد تنتقل المركبات العضوية المتطايرة، والأمونيا، وثاني أكسيد الكربون، وبعض الشوائب ذات نقطة الغليان المنخفضة مع البخار.

② قد يتم إدخال ثاني أكسيد الكربون، والملدنات، والكائنات الدقيقة، وما إلى ذلك أثناء التعبئة والتخزين وبعد الفتح.

③ تفتقر إلى شهادة تحليل معتمدة للمختبرات؛ لا يتم ضمان مستويات الكربون العضوي الكلي (TOC)، والسموم الداخلية، والنوكليازات، والخلفية المعدنية.

تتضمن العملية الأساسية عادةً الترشيح متعدد المراحل + التناضح العكسي RO + التطهير. تشير البيانات إلى أنها تستخدم الترشيح العميق متعدد الطبقات، وامتصاص الكربون المنشط، والتنقية العميقة بالتناضح العكسي RO، والتناضح العكسي الثانوي، والتعقيم بالأوزون، من بين طرق أخرى.

① موصلية كهربائية منخفضة؛ يمكن لبعض الدفعات أن تقترب من نطاق الماء المختبري من الدرجة 3 أو حتى الدرجة 2.

② تكلفة منخفضة ومتوفرة بسهولة.

③ في العديد من المختبرات في جميع أنحاء البلاد، هناك بالفعل تقليد لاستخدامه كـ "ماء بديل مؤقت".

① تلبي معايير مياه الغذاء والشرب، وليس معايير الكواشف المخبرية؛ ② يمكن أن تؤثر الدفعة، المنشأ، التعبئة، ومدة التخزين على جودة المياه؛ ③ الموصلية المنخفضة لا تضمن الامتثال لحدود المواد العضوية الكلية (TOC)، الميكروبات، الذيفانات الداخلية، أيونات المعادن، أو السيليكا.

تتضمن العملية الأساسية التبادل الأيوني. تُستخدم راتنجات التبادل الكاتيوني والأنيوني لإزالة الأيونات مثل Na⁺ و Ca²⁺ و Mg²⁺ و Cl⁻ و SO₄²⁻ من الماء.

يمكن أيضًا استخدام أنظمة EDI (إزالة الأيونات بالكهرباء) أو الأنظمة ذات السرير المختلط لزيادة المقاومة النوعية بشكل أكبر. يقلل الماء منزوع الأيونات بشكل فعال من الموصلية، ولكنه لا يستطيع إزالة المركبات العضوية غير الأيونية أو الكائنات الدقيقة أو الجسيمات أو الذيفانات الداخلية بشكل كامل.

يكمن جوهر العملية في مزيج من تقنيات متعددة. تتضمن العملية النموذجية: المعالجة المسبقة → التناضح العكسي → EDI/السرير المختلط → أكسدة الأشعة فوق البنفسجية → الترشيح الفائق/الترشيح النهائي 0.22 ميكرومتر → مراقبة المقاومة النوعية/TOC عبر الإنترنت. تشمل مواصفات جودة الماء فائق النقاء معلمات مثل 18.2 MΩ·cm، TOC <5 ppb، البكتيريا <10 CFU/mL، ومستويات الذيفانات الداخلية غير قابلة للكشف أو منخفضة للغاية.

1. شطف أولي أو وسيط للأواني الزجاجية؛

2. تعبئة حمامات الماء، وأجهزة التنظيف بالموجات فوق الصوتية، وأنظمة تدوير التبريد معينة؛

3. تجارب تعليمية عامة وتجارب نوعية؛

4. تحضير كواشف قياسية غير حساسة للخلفية الأيونية؛

5. بديل مؤقت للطوارئ للمياه من الدرجة الثالثة.

1. HPLC / LC-MS؛

2. ICP-MS / ICP-OES / AAS تحليل المعادن النزرة؛

3. تحليل TOC، والكروماتوغرافيا الأيونية، وتحليل الكاتيونات والأنيونات فائقة الأثر؛

4. تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (qPCR)، تجارب الحمض النووي الريبوزي (RNA)، زراعة الخلايا؛

5. أشباه الموصلات، الطباعة الحجرية الضوئية، التنظيف الدقيق؛

6. تحضير المحاليل القياسية والكواشف المرجعية ومحاليل المعايرة.

تعكس المقاومة النوعية الشوائب الأيونية فقط؛ ولا تشير إلى الامتثال لمعايير المواد العضوية أو الكائنات الدقيقة أو الذيفانات الداخلية أو السيليكا أو الجسيمات أو مستويات الخلفية المعدنية.

حتى لو حققت المياه فائقة النقاء مقاومة كهربائية تبلغ 18.2 ميجا أوم·سم، فإنها ستمتص ثاني أكسيد الكربون بسرعة عند تعرضها للهواء، مما يتسبب في انخفاض المقاومة؛ لذلك، من الأفضل تحضيرها واستخدامها على الفور.