อุปกรณ์น้ำบริสุทธิ์พิเศษในห้องปฏิบัติการคืออะไร?

การรับรองความบริสุทธิ์ของน้ำในห้องปฏิบัติการถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง คุณทราบมาตรฐานคุณภาพน้ำสำหรับน้ำในห้องปฏิบัติการหรือไม่ และเครื่องทำน้ำบริสุทธิ์พิเศษผลิตน้ำที่ตรงตามมาตรฐานเหล่านี้ได้อย่างไร อ่านต่อเพื่อเปิดเผยความลับของน้ำบริสุทธิ์พิเศษและอุปกรณ์การผลิตในห้องปฏิบัติการที่เกี่ยวข้อง!

น้ำบริสุทธิ์พิเศษสำหรับห้องปฏิบัติการคืออะไร?

น้ำบริสุทธิ์พิเศษในห้องปฏิบัติการเป็นน้ำประเภทหนึ่งที่มีความบริสุทธิ์สูงมากและแทบไม่มีสิ่งเจือปนเลย น้ำบริสุทธิ์พิเศษมีสิ่งเจือปนไอออนเพียงเล็กน้อยและมีค่าความต้านทานไฟฟ้าสูงถึง 18.2 MΩ.cm (25°C) น้ำบริสุทธิ์พิเศษยังช่วยขจัดเอนโดทอกซิน DNase และ RNase ที่เหลือหลังจากรังสีอัลตราไวโอเลตทำลายแบคทีเรีย ส่งผลให้มีปริมาณคาร์บอนอินทรีย์รวม (TOC) ต่ำมาก โดยทั่วไป น้ำบริสุทธิ์พิเศษในห้องปฏิบัติการจะแบ่งออกเป็น 3 ประเภทตามความต้องการในการใช้งานที่แตกต่างกัน

ประเภทที่ 1

น้ำประเภท I หรือที่เรียกอีกอย่างว่าน้ำบริสุทธิ์พิเศษ เป็นน้ำที่บริสุทธิ์ที่สุดที่สามารถผลิตได้ น้ำบริสุทธิ์พิเศษประเภท 1 มีค่าความต้านทานไฟฟ้าสูงกว่า 18.2MΩ.cm (25°C) และมีปริมาณ TOC ต่ำกว่า 10 ppb

ใช้สำหรับแอปพลิเคชันที่สำคัญที่สุดและการทดลองที่เข้มงวดที่สุด เช่น โครมาโตกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง (HPLC) โครมาโตกราฟีแก๊ส (GC) สเปกโตรเมตรีมวล (MC) และอื่นๆ อีกมากมาย สามารถใช้ Type I ในงานที่ต้องการน้ำ Type II ได้ด้วย ช่วยหลีกเลี่ยงการเกิดผลิตภัณฑ์รองระหว่างขั้นตอนการใช้งาน

ประเภทที่ 2

น้ำเกรด II มีค่าความต้านทานไฟฟ้าสูงกว่า 1MΩ.cm และปริมาณ TOC ต่ำกว่า 50ppb ความบริสุทธิ์ของน้ำเกรด II ไม่ดีเท่ากับน้ำเกรด I แต่ยังคงรักษาความบริสุทธิ์สูงไว้ได้ เหมาะสำหรับการวิเคราะห์ทางเคมีทั่วไป การทดลองทางชีวภาพ และการเตรียมสารละลายทดลอง และยังสามารถใช้เป็นน้ำป้อนสำหรับการผลิตน้ำเกรด I ได้อีกด้วย

ประเภทที่ 3

น้ำประเภท III หรือเรียกอีกอย่างว่า น้ำ RO ผลิตโดย ระบบออสโมซิสย้อนกลับแม้ว่าจะเป็นน้ำบริสุทธิ์ประเภทที่มีความบริสุทธิ์น้อยที่สุด แต่ก็มักจะเป็นตัวเลือกแรกสำหรับการใช้งานพื้นฐานในห้องปฏิบัติการ เช่น การล้างภาชนะแก้ว การทำความร้อนในอ่าง หรือการเตรียมอาหารเพาะเลี้ยง

อุปกรณ์น้ำบริสุทธิ์พิเศษในห้องปฏิบัติการคืออะไร?

สิ่งเจือปนทั่วไปในน้ำธรรมชาติ ได้แก่ สารอนินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ สารอินทรีย์ อนุภาคขนาดเล็ก จุลินทรีย์ และก๊าซที่ละลายน้ำได้ เป็นต้น จุดประสงค์ของเครื่องทำน้ำบริสุทธิ์พิเศษคือเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนเหล่านี้ให้มีประสิทธิภาพมากที่สุดเพื่อให้ได้น้ำที่มีความบริสุทธิ์สูง

ปัจจุบันวิธีกระบวนการที่เกี่ยวข้องในการผลิตเครื่องทำน้ำบริสุทธิ์พิเศษสำหรับห้องปฏิบัติการ ได้แก่ การออสโมซิสย้อนกลับ (RO) การแลกเปลี่ยนไอออนการกรอง การดูดซับ และการเกิดออกซิเดชันด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต

ส่วนประกอบสำคัญของอุปกรณ์น้ำบริสุทธิ์พิเศษ ได้แก่ ระบบบำบัดเบื้องต้น ระบบออสโมซิสย้อนกลับ (RO) ระบบดีไอออนไนเซชัน, อุลตราฟิลเตรชัน (UF), เครื่องฆ่าเชื้อด้วยแสงอุลตราไวโอเลต, ไส้กรองขัดขั้ว และระบบควบคุม

เครื่องทำน้ำบริสุทธิ์พิเศษมักจะแบ่งกระบวนการฟอกน้ำออกเป็นสี่ขั้นตอนหลัก:

1. การเตรียมการเบื้องต้น (การทำให้บริสุทธิ์ขั้นต้น)： กำจัดอนุภาคขนาดใหญ่และสารแขวนลอย
2. ระบบออสโมซิสย้อนกลับ (RO)： กำจัดไอออน สารอินทรีย์ และจุลินทรีย์ออกจากน้ำ
3. การแลกเปลี่ยนไอออน： กำจัดไอออนตกค้างเพิ่มเติม
4. การประมวลผลเทอร์มินัล: การกรองระดับอัลตราฟิลเตรชัน การฆ่าเชื้อด้วยแสง UV และการขัดเงาปลายไส้กรองช่วยให้แน่ใจว่าคุณภาพน้ำตรงตามข้อกำหนดพิเศษ

ขั้นตอนเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้แน่ใจว่าได้ผลิตน้ำบริสุทธิ์พิเศษที่ตรงตามมาตรฐานความบริสุทธิ์สูง

น้ำบริสุทธิ์พิเศษทำอย่างไร?

ในกระบวนการเตรียมน้ำบริสุทธิ์พิเศษในห้องปฏิบัติการ กระบวนการที่ใช้กันทั่วไปสองอย่างคือ RO + DI และ RO + EDI หลักการทำงานของอุปกรณ์กระบวนการทั้งสองนี้จะอธิบายโดยละเอียดด้านล่าง

• โร+ไดอิ+ยูวี+ยูเอฟ

กระบวนการ RO + DI (การออสโมซิสย้อนกลับ + การกำจัดไอออน) มักประกอบด้วยระบบ RO ระบบ DI ระบบ UV และระบบ UF ร่วมกัน น้ำดิบจะผ่านระบบบำบัดเบื้องต้นก่อน และจะกำจัดสิ่งเจือปนอนุภาคขนาดใหญ่ ของแข็งแขวนลอย และไอออนแคลเซียมและแมกนีเซียมที่ทำให้เกิดความกระด้าง ตัวกรองคาร์บอนกัมมันต์ และ เครื่องปรับน้ำ.

จากนั้นน้ำจะเข้าสู่ระบบออสโมซิสย้อนกลับ (RO) เมมเบรนออสโมซิสย้อนกลับใช้แรงดันสูง (โดยปกติอยู่ระหว่าง 10-30 บาร์ ขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำที่ต้องการบำบัด) เพื่อกำจัดไอออน สารอินทรีย์ จุลินทรีย์ อนุภาคแขวนลอย และของแข็งที่ละลายอยู่ในน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การ เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส มีความเลือกสรรสูงและยอมให้โมเลกุลน้ำและไอออนจำนวนเล็กน้อยเท่านั้นผ่านเข้าไปได้ น้ำที่ผ่านเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสเป็นน้ำที่ค่อนข้างบริสุทธิ์ ในขณะที่สารละลายเข้มข้นจะถูกเก็บไว้ที่ด้านหนึ่งของเมมเบรน

จากนั้นน้ำจะเข้าสู่ระบบการกำจัดไอออน (DI) เพื่อกำจัดเกลือที่ละลายอยู่ต่อไป เทคโนโลยีการกำจัดไอออนใช้หลักการแลกเปลี่ยนไอออนและใช้ เรซินแลกเปลี่ยนไอออน.

น้ำไหลผ่านเครื่องปฏิกรณ์ที่มีเรซินแลกเปลี่ยนไอออน ไอออนบวกจะแลกเปลี่ยนกับไอออนไฮโดรเจนบนเรซินแลกเปลี่ยนไอออนบวก และไอออนลบจะแลกเปลี่ยนกับไอออนไฮดรอกไซด์บนเรซินแลกเปลี่ยนไอออน ไอออนไฮโดรเจนและไฮดรอกไซด์จะรวมกันเป็นโมเลกุลของน้ำ ส่งผลให้ได้น้ำบริสุทธิ์ที่แทบไม่มีไอออน เรซินแลกเปลี่ยนไอออนสามารถสร้างใหม่ได้โดยการเติมกรดหรือด่างเพื่อคืนคุณสมบัติในการแลกเปลี่ยนไอออน

เครื่องฆ่าเชื้อด้วยแสงอัลตราไวโอเลต (UV) ใช้รังสีอัลตราไวโอเลตฉายรังสีจุลินทรีย์ ทำลายผนังเซลล์และวัสดุทางพันธุกรรม ทำให้เกิดผลการฆ่าเชื้อ น้ำที่ผ่านการฆ่าเชื้อจะผ่าน เมมเบรนอุลตราฟิลเตรชั่น (UF) เพื่อกำจัดอนุภาคขนาดเล็ก คอลลอยด์ และจุลินทรีย์บางชนิดออกไปเพิ่มเติม

ตัวกรองปลายน้ำใช้เมมเบรนกรองที่มีขนาดรูพรุน 0.2 ไมครอนหรือน้อยกว่า เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำปราศจากอนุภาคและแบคทีเรีย ในที่สุด น้ำบริสุทธิ์ที่ผ่านการบำบัดแล้วจะถูกเก็บไว้ในถังเก็บน้ำ ตลอดกระบวนการ ระบบควบคุมของเครื่องทำน้ำบริสุทธิ์จะตรวจสอบและปรับการทำงานของอุปกรณ์เพื่อให้แน่ใจว่าการจ่ายน้ำมีความต่อเนื่องและเสถียร

โดยสรุป แม้ว่าระบบ RO จะสามารถขจัดสิ่งสกปรกส่วนใหญ่ในน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ก็ยังไม่สามารถตอบสนองความต้องการของน้ำบริสุทธิ์ได้อย่างเต็มที่ ดังนั้น การเพิ่มระบบกำจัดไอออนและระบบ UV เข้าไปจะช่วยขจัดไอออนและจุลินทรีย์ในน้ำที่ผลิตจากระบบ RO ได้อีก

• ระบบ RO+EDI+UV+UF แบบ 2 ขั้นตอน

กระบวนการ RO + EDI แบบผ่านสองครั้งเพิ่มกระบวนการออสโมซิสย้อนกลับบนพื้นฐานของกระบวนการ RO + DI และแทนที่ระบบ DI ด้วย ระบบอีดีไอ เพื่อกำจัดคราบไอออนและสารอินทรีย์เพิ่มเติมและปรับปรุงคุณภาพน้ำ

EDI (electrodeionization) คือเทคโนโลยีการบำบัดน้ำที่ผสมผสานกระบวนการแลกเปลี่ยนไอออนและอิเล็กโทรไลซิสเข้าด้วยกัน โดยเทคโนโลยีนี้จะกำจัดไอออนที่ละลายอยู่ในน้ำด้วยการขับเคลื่อนการเคลื่อนตัวของไอออนผ่านสนามไฟฟ้า ในระบบ EDI เรซินแลกเปลี่ยนไอออนบวกจะดูดซับไอออนบวกและปลดปล่อยไอออนไฮโดรเจน ในขณะที่เรซินแลกเปลี่ยนไอออนลบจะดูดซับไอออนลบและปลดปล่อยไอออนไฮดรอกไซด์

อิเล็กโทรดภายในระบบจะใช้สนามไฟฟ้า ทำให้ไอออนเหล่านี้เคลื่อนที่ผ่านเรซิน โดยไอออนบวกจะถูกดึงไปที่บริเวณแคโทด และไอออนลบจะถูกดึงไปที่บริเวณแอโนด ส่งผลให้น้ำบริสุทธิ์มากขึ้น

ระบบ EDI ไม่ต้องใช้สารเคมีในการสร้างใหม่ซึ่งแตกต่างจากระบบแลกเปลี่ยนไอออนทั่วไป โดยจะรักษาการทำงานของเรซินโดยอัตโนมัติผ่านกระบวนการอิเล็กโทรไลต์ ทำให้ได้น้ำที่มีความบริสุทธิ์สูง ลดต้นทุนการดำเนินงานและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

เมื่อเปรียบเทียบกับระบบ RO + DI แบบดั้งเดิม ระบบ RO + EDI แบบสองขั้นตอนมีข้อได้เปรียบที่สำคัญในด้านความบริสุทธิ์ของน้ำ ต้นทุนการดำเนินการ ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และความเสถียรของระบบ การเพิ่มการกรองแบบออสโมซิสย้อนกลับทำให้ระบบ RO + EDI แบบสองขั้นตอนปรับปรุงคุณภาพน้ำได้อย่างมาก นอกจากนี้ เทคโนโลยี EDI ที่ใช้ยังช่วยหลีกเลี่ยงการสร้างสารเคมีใหม่ ลดต้นทุนการดำเนินการและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และช่วยให้ระบบทำงานอย่างต่อเนื่องและเสถียร ซึ่งเหมาะเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานในห้องปฏิบัติการที่มีข้อกำหนดด้านคุณภาพน้ำที่สูงมาก

เหมาะกับการใช้งานในห้องปฏิบัติการอะไรบ้าง?

• การเพาะเลี้ยงเซลล์สัตว์และพืช
• โครมาโตกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง
• การตรวจสเปกตรัมมวล
• สเปกโตรสโคปีแบบจับคู่พลาสมา
• การเรืองแสงอะตอม
• การวิเคราะห์เจล
• ภูมิคุ้มกันเซลล์
• การปฏิสนธิในหลอดแก้ว
• การวิเคราะห์คาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมด
• การทดลอง PCR
• การวิเคราะห์สารประกอบอินทรีย์
• การตรวจจับธาตุร่องรอย
• การวิเคราะห์ทางอิเล็กโทรโฟเรซิสสองมิติ
• การทดลองชีววิทยาโมเลกุล
• การทดลองทางพันธุกรรม
• การสเปกโตรสโคปีการดูดกลืน/การปลดปล่อยอะตอม ฯลฯ

การทดลองเหล่านี้มีข้อกำหนดที่เข้มงวดมากเกี่ยวกับคุณภาพน้ำทดลอง ไม่เพียงแต่มีข้อกำหนดเกี่ยวกับความต้านทานของน้ำเท่านั้น แต่ยังมีข้อกำหนดเกี่ยวกับสารอินทรีย์ อนุภาค แบคทีเรีย และไพโรเจนในน้ำอีกด้วย เครื่องทำน้ำบริสุทธิ์ทดลองสามารถตอบสนองข้อกำหนดเหล่านี้ได้

NEWater สามารถช่วยอะไรคุณได้บ้าง?

การเลือกใช้ NEWater จะทำให้คุณได้รับผลิตภัณฑ์ที่มีข้อดีดังต่อไปนี้:

(1) การทำงานอย่างต่อเนื่อง คุณภาพน้ำผลิตภัณฑ์มีเสถียรภาพ

อุปกรณ์ผลิตน้ำบริสุทธิ์พิเศษของ NEWater สามารถทำงานอย่างต่อเนื่อง ช่วยให้มั่นใจได้ว่าน้ำที่ผ่านกระบวนการจะมีคุณภาพคงที่โดยไม่ได้รับผลกระทบจากความผันผวนภายนอก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการทดลองในห้องปฏิบัติการที่ต้องการให้น้ำมีคุณภาพคงที่เป็นเวลานาน

(2) ระบบควบคุมอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

ติดตั้งระบบควบคุมอัตโนมัติขั้นสูง สามารถตรวจสอบและปรับพารามิเตอร์คุณภาพน้ำโดยอัตโนมัติ ลดการดำเนินการด้วยตนเอง ลดความเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อผิดพลาด และปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน

(3) การฟื้นฟูโดยปราศจากกรดและด่าง

กระบวนการฟอกอากาศทั้งหมดไม่จำเป็นต้องใช้กรดและด่างเพื่อการฟื้นฟู หลีกเลี่ยงการใช้สารเคมี ซึ่งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและปลอดภัย ในเวลาเดียวกัน ยังช่วยลดการกัดกร่อนของอุปกรณ์และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์อีกด้วย

(4) ไม่มีเวลาหยุดทำงานเนื่องจากการสร้างใหม่

เนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีกระบวนการสร้างใหม่ อุปกรณ์จึงสามารถดำเนินการได้อย่างไม่หยุดชะงัก ซึ่งปรับปรุงความต่อเนื่องและประสิทธิภาพของการทดลอง และหลีกเลี่ยงการหยุดชะงักของการทดลองอันเนื่องมาจากเวลาหยุดทำงานเพื่อการสร้างใหม่

(5) การประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อม

อุปกรณ์ทำงานด้วยการใช้พลังงานต่ำ เน้นการประหยัดพลังงานและปกป้องสิ่งแวดล้อม ซึ่งช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของห้องปฏิบัติการ

(6) คุณภาพน้ำสูง

อุปกรณ์กรองน้ำบริสุทธิ์พิเศษ NEWater ใช้การกรองหลายขั้นตอนและเทคโนโลยีการฟอกขั้นสูงเพื่อให้แน่ใจว่าค่าต้านทานของน้ำที่ผลิตได้ คาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมด อนุภาค แบคทีเรีย ไพโรเจน และตัวบ่งชี้อื่น ๆ ตรงตามหรือเกินมาตรฐานของน้ำบริสุทธิ์พิเศษในห้องปฏิบัติการ เพื่อตอบสนองความต้องการในการทดลองความแม่นยำสูงที่หลากหลาย

(7) การออกแบบแบบโมดูลาร์

อุปกรณ์นี้ใช้การออกแบบแบบโมดูลาร์ ซึ่งติดตั้งและบำรุงรักษาได้ง่าย และสามารถขยายและอัพเกรดได้ตามความต้องการของห้องปฏิบัติการ ส่งผลให้อุปกรณ์มีความยืดหยุ่นและปรับตัวได้ดีขึ้น

(8) ระบบเฝ้าระวังและแจ้งเตือนอัจฉริยะ

ติดตั้งระบบตรวจสอบและแจ้งเตือนอัจฉริยะ ซึ่งสามารถตรวจสอบพารามิเตอร์คุณภาพน้ำแบบเรียลไทม์ และส่งสัญญาณเตือนทันท่วงทีในสถานการณ์ผิดปกติ เพื่อให้แน่ใจถึงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของน้ำทดลอง

(9) บริการหลังการขายที่มีคุณภาพสูง

ให้บริการหลังการขายและการสนับสนุนทางเทคนิคอย่างมืออาชีพเพื่อให้แน่ใจถึงการทำงานที่เสถียรในระยะยาวของอุปกรณ์ และแก้ไขปัญหาที่ผู้ใช้พบในกระบวนการใช้งานอย่างทันท่วงที

น้ำที่ผลิตโดยเครื่องทำน้ำบริสุทธิ์พิเศษของห้องปฏิบัติการ NEWater เป็นไปตามมาตรฐาน ISO3696, ASTM D1193, CLSI C3A4 และมาตรฐานอื่นๆ และสามารถให้การสนับสนุนน้ำบริสุทธิ์คุณภาพสูงที่เสถียรสำหรับห้องปฏิบัติการ ตอบสนองข้อกำหนดที่เข้มงวดของการทดลองต่างๆ และปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำของการทดลอง