実験室用超純水装置とは何ですか?

実験室の水の純度を確保することは極めて重要です。実験室の水の水質基準をご存知ですか? また、超純水製造機はどのようにしてこれらの基準を満たす水を生成するのでしょうか? 超純水と関連する実験室製造装置の謎を解き明かすために、読み進めてください。

研究室向け超純水とは何ですか?

実験室用超純水は、純度が極めて高く、不純物がほとんど含まれていない水の一種です。超純水にはイオン性不純物がほとんどなく、抵抗率は 18.2 MΩ.cm (25°C) に達します。また、超純水は紫外線で細菌を破壊した後に残るエンドトキシン、DNase、RNase も除去するため、総有機炭素 (TOC) が極めて低くなります。実験室用超純水は、一般的に、さまざまな用途の要件に応じて 3 つの異なるタイプに分けられます。

タイプI

タイプ I の水は超純水とも呼ばれ、生産できる最も純粋な水です。タイプ 1 の超純水の抵抗率は 18.2MΩ.cm (25°C) 以上で、TOC 含有量は 10 ppb 未満です。

これは、高性能液体クロマトグラフィー (HPLC)、ガスクロマトグラフィー (GC)、質量分析 (MC) など、最も重要なアプリケーションや最も厳格な実験に使用されます。タイプ I は、タイプ II の水を必要とするアプリケーションにも使用でき、アプリケーション プロセス中に副産物が生成されないようにするのに役立ちます。

タイプ II

グレード II 水の抵抗率は 1MΩ.cm より高く、TOC 含有量は 50ppb より低いです。グレード II 水の純度はグレード I 水ほど良くはありませんが、それでも高い純度を維持しています。一般的な化学分析、生物学的実験、実験溶液の調製に適しており、グレード I 水生産の供給水としても使用できます。

タイプIII

タイプIIIの水はRO水とも呼ばれ、 逆浸透システム純水の中では最も純度が低いですが、ガラス器具の洗浄、浴槽の加熱、培養培地の調製など、実験室での基本的な用途では第一に選択されることが多いです。

実験室用超純水装置とは？

天然水に含まれる一般的な不純物には、可溶性無機物、有機物、粒子状物質、微生物、可溶性ガスなどがあります。超純水装置の目的は、これらの不純物を可能な限り効果的に除去し、高純度の水を提供することです。

現在、実験室用超純水装置の製造に用いられるプロセス方法には、逆浸透（RO）、 イオン交換、ろ過、吸着、紫外線酸化などです。

超純水装置の主要コンポーネントには、前処理システム、逆浸透（RO）システム、 脱イオンシステム, 限外濾過（UF）, 紫外線消毒ユニット、端末研磨フィルターエレメント、制御システム。

超純水製造装置では通常、水の浄化プロセスが 4 つの主要なステップに分かれています。

1. 前処理（一次精製）： 大きな粒子や浮遊物を取り除きます。
2. 逆浸透（RO）：水中のイオン、有機物、微生物を除去します。
3. イオン交換：残留イオンをさらに除去します。
4. 端末処理： 限外濾過、紫外線消毒、フィルターエレメントの末端研磨により、水質が特別な要件を満たすことが保証されます。

これらの手順が連携して動作し、高純度基準を満たす超純水が生成されます。

超純水はどのように作られるのでしょうか？

実験室で超純水を製造するプロセスでは、RO + DIとRO + EDIの2つのプロセスが最も一般的に使用されています。これら2つのプロセス装置の動作原理については、以下で詳しく説明します。

• RO+DI+UV+UF

RO + DI（逆浸透+脱イオン化）プロセスは、通常、ROシステム、DIシステム、UVシステム、UFシステムの組み合わせで構成されています。原水はまず前処理システムを通過し、大きな粒子の不純物、浮遊物質、硬度の原因となるカルシウムイオンとマグネシウムイオンを除去します。 活性炭フィルター そして 軟水器.

次に、水は逆浸透システム (RO) に入ります。逆浸透膜は高圧 (処理する水質に応じて通常 10 ～ 30 バール) を使用して、水中のイオン、有機物、微生物、浮遊粒子、溶解固形物を効果的に除去します。

の 逆浸透膜 選択性が高く、水分子と極微量のイオンのみを通過させます。逆浸透膜を通過する水は比較的純粋な水であり、濃縮溶液は膜の片側に保持されます。

その後、水は脱イオン化（DI）システムに入り、溶解した塩をさらに除去します。脱イオン化技術はイオン交換の原理に基づいており、 イオン交換樹脂.

水はイオン交換樹脂を含む反応器を通過します。陽イオンは陽イオン交換樹脂の水素イオンと交換され、陰イオンは陰イオン交換樹脂の水酸化物イオンと交換されます。水素イオンと水酸化物が結合して水分子が形成され、イオンをほとんど含まない純水になります。イオン交換樹脂は、酸またはアルカリを加えることで再生でき、イオン交換特性を回復できます。

紫外線（UV）殺菌装置 紫外線を微生物に照射し、細胞壁や遺伝物質を破壊して殺菌効果を得る。殺菌された水は 限外濾過（UF）膜 微粒子、コロイド、一部の微生物をさらに除去します。

ターミナルフィルターは、0.2ミクロン以下の孔径を持つフィルター膜を使用して、水に粒子や細菌が含まれていないことを保証します。最後に、処理された超純水は貯水タンクに保管されます。プロセス全体を通じて、超純水機の制御システムは、機器の動作を監視および調整して、給水の継続性と安定性を確保します。

要約すると、RO システムは水中のほとんどの不純物を効果的に除去できますが、超純水の要件を完全に満たすことはできません。したがって、脱イオンシステムと UV システムを追加することで、RO 生成水中のイオンと微生物をさらに除去できます。

• 2段階RO+EDI+UV+UF

ダブルパスRO + EDIプロセスは、RO + DIプロセスをベースに逆浸透プロセスを追加し、DIシステムを EDIシステム 微量イオンや有機物をさらに除去し、水質を改善します。

EDI (電気脱イオン化) は、イオン交換と電気分解のプロセスを組み合わせた水処理技術です。電界を通してイオンの移動を促し、水から溶解したイオンを除去します。EDI システムでは、陽イオン交換樹脂が陽イオンを吸着して水素イオンを放出し、陰イオン交換樹脂が陰イオンを吸着して水酸化物イオンを放出します。

システム内の電極が電界を印加し、これらのイオンが樹脂内を移動し、陽イオンが陰極領域に引き寄せられ、陰イオンが陽極領域に引き寄せられて、水がさらに浄化されます。

従来のイオン交換システムとは異なり、EDI システムは化学的な再生を必要としません。電解プロセスによって樹脂の活性を自動的に維持し、高純度の水を提供し、運用コストと環境への影響を削減します。

従来の RO + DI システムと比較して、2 パス RO + EDI システムは、水の純度、運用コスト、環境への影響、システムの安定性において大きな利点があります。逆浸透ろ過を追加することで、2 段階 RO + EDI は水質を大幅に改善します。さらに、使用される EDI 技術は化学再生を回避し、運用コストと環境への影響を削減し、システムの継続的かつ安定した動作を保証します。これは、水質要件が非常に高い実験室アプリケーションに特に適しています。

研究室での使用に適していますか?

• 動物および植物細胞培養
• 高速液体クロマトグラフィー
• 質量分析
• プラズマ結合分光法
• 原子蛍光
• ゲル分析
• 細胞免疫
• 体外受精
• 全有機炭素分析
• PCR実験
• 有機化合物分析
• 微量元素検出
• 二次元電気泳動
• 分子生物学実験
• 遺伝子実験
• 原子吸光・発光分光法など

これらの実験では、実験用水質に対して非常に厳しい要件があります。水の抵抗率に対する要件だけでなく、水中の有機物、粒子状物質、細菌、発熱物質に対する要件もあります。実験用純水装置はこれらの要件を満たすことができます。

NEWater があなたにできること

NEWater を選択すると、次のような利点がある製品が提供されます。

（１）連続運転、安定した生産水質

NEWaterの超純水装置は連続運転が可能で、外部変動の影響を受けずに安定した製品水質を確保します。これは、長期間にわたって安定した水質が求められる実験室実験にとって特に重要です。

（２）全自動制御システム

高度な自動制御システムを搭載しており、水質パラメータを自動的に監視および調整し、手動操作を減らし、エラーの可能性を減らし、作業効率を向上させます。

（３）酸・アルカリフリー再生

浄化プロセス全体は、再生のために酸やアルカリを使用する必要がなく、化学物質の使用を避けるため、環境に優しく安全です。同時に、機器の腐食も軽減され、機器の耐用年数が長くなります。

（４）再生によるダウンタイムなし

再生処理が不要なため、装置は中断のない動作を実現でき、実験の継続性と効率性が向上し、再生のためのダウンタイムによる実験の中断を回避できます。

（５）省エネ・環境保護

この装置は省エネと環境保護に重点を置いて低エネルギー消費で稼働し、実験室の運用コストと環境への影響を削減します。

（６）水質が良い

NEWater 超純水装置は、多段階のろ過と高度な浄化技術を採用しており、生産水の抵抗率、全有機炭素、粒子状物質、細菌発熱物質などの指標が実験室の超純水の基準を満たすか、それを超えていることを保証し、さまざまな高精度実験のニーズを満たします。

（７）モジュール化された設計

この装置はモジュール設計を採用しており、設置と保守が容易で、実験室のニーズに応じて拡張およびアップグレードできるため、装置の柔軟性と適応性が向上します。

（８）インテリジェント監視警報システム

インテリジェントな監視および警報システムを備えており、水質パラメータをリアルタイムで監視し、異常な状況ではタイムリーに警報を発して、実験用水の安全性と信頼性を確保します。

（９）高品質なアフターサービス

専門的なアフターサービスと技術サポートを提供し、機器の長期にわたる安定した動作を確保し、使用中にユーザーが遭遇する問題をタイムリーに解決します。

NEWater 実験室用超純水製造機で生成される水は、ISO3696、ASTM D1193、CLSI C3A4 などの規格に準拠しており、実験室に安定した高品質の純水サポートを提供し、さまざまな実験の厳しい要件を満たし、実験の効率と精度を向上させることができます。