Значение качества воды для лабораторных исследований

Очищенная вода повсеместно используется в лабораторной практике. Она необходима для приготовления растворов реагентов, а также для обеспечения работы лабораторного оборудования. При проведении диагностических лабораторных исследований от качества воды напрямую зависит достоверность полученного результата.

Влияние качества воды на результат исследования

Проведение анализа крови и других биологических жидкостей подразумевает протекание различных химических реакций, и на этот процесс способны оказывать влияние ионы, нерастворимые соли и другие примеси, содержащиеся в воде. Особенно важное значение качество воды имеет при определении уровня электролитов, а также при проведении высокочувствительных исследований, например, в ПЦР-диагностике. Также качество воды критично для нормального функционирования лабораторного оборудования. Чтобы результаты анализов были точными, а оборудование работало должным образом, необходима вода, очищенная от всевозможных примесей:

• ионов металлов;
• органических и неорганических соединений;
• пирогенов;
• коллоидов;
• микроскопических частиц пластика и других включений.

Чтобы определить степень чистоты воды, проводят измерения удельной электропроводимости и удельного сопротивления: таким образом можно отследить в составе ионы. Для проверки количества органических примесей выполняют анализ воды на общее содержание органического углерода. Также с помощью тестирования проверяют наличие или отсутствие бактерий.

Типы чистоты воды

Наиболее широко используемой классификацией качества воды является обобщенная классификация по нескольким международным стандартам (ASTM, CLSI C3-A4, ISO 3696:1987). В соответствии с данной классификацией выделяют три основных типа чистоты воды: I, II, III.

• Сверхчистая вода. Используется для высокочувствительных методов, таких, как атомно-абсорбционная спектроскопия, оптико-эмиссионная спектроскопия, высокоэффективная жидкостная хроматография, газовая хроматография, капиллярный электрофорез.
• Вода аналитического качества, или вода качества бидистиллята. Наиболее широко применяется в лабораторной практике для приготовления растворов реагентов и микробиологических питательных сред, для работы биохимических анализаторов, паровых стерилизаторов и другого лабораторного оборудования. Используется для ПЦР-диагностики, биохимических методов.
• Вода для общелабораторного применения, или вода качества дистиллята. Используется для дальнейшего получения воды I типа чистоты, для приготовления базовых растворов без применения специальных требований. Применяется в работе парогенераторов, автоклавов и другого оборудования для обслуживания лаборатории.

Помимо данной классификации также часто используются дополнительные категории качества воды – вода для инъекций и вода очищенная.

Вода для инъекций. Стерильная. Используется для приготовления стерильных растворов, питательных сред в микробиологических и биотехнологических лабораториях.

Вода очищенная. Нестерильная. Используется для приготовления воды для инъекций, нестерильных растворов. Применяется для работы биохимических анализаторов.

Таблица 1. Стандарты качества воды

Методы очистки воды

Очистка лабораторной воды обычно производится в два этапа.

• Дистилляция водопроводной воды

Для первичного очищения воды в лабораториях чаще всего используется метод дистилляции – нагрев и испарение воды с её последующей конденсацией при помощи приборов — дистилляторов. Полученная дистиллированная вода имеет III класс чистоты.

• Деионизация воды

Деионизация воды производится с помощью систем её глубокой очистки, позволяющих получить из дистиллированной воды бидистиллированную или деионизированную.

Деионизированная вода – это глубоко обессоленная вода, не содержащая ионов примесей. Деионизированная вода имеет I-II класс чистоты.

Работа современных систем глубокой очистки воды основана на трёх основных методах: обратный осмос, электрическая деионизация и ионный обмен.

Обратный осмос – фильтрация воды под давлением через специализированные мембраны из синтетического волокна, пропускающие только молекулы воды. Данный метод является наиболее распространенным, поскольку позволяет получать большие объемы деионизированной воды.

Электрическая деионизация – фильтрация воды через специализированные синтетические мембраны под действием электрического тока. На водоочистной установке располагаются электроды, имеющие отрицательный и положительный заряд. Катионы и анионы, содержащиеся в воде, двигаются по направлению к заряженным полюсам и далее задерживаются на мембранах.

Ионный обмен – фильтрация воды с помощью фильтров смешанного действия, содержащих ионообменные смолы. Ионообменная смола эффективно задерживает катионы и анионы, содержащиеся в воде.

Терминология

ГОСТ 52501-2005 — является переводом и модификацией стандарта ISO 3696:1987. Так из него исключена вода третьей степени чистоты, поскольку она практически полностью соответствует качеству дистиллированной воды.

ТОС (total organic carbon) – общий органический углерод

ASTM (American Society for Testing and Materials) – национальный стандарт США, разработанный для химических и аналитических лабораторий

CLRW (clinical laboratory reagent water) стандарта CLSI — вода реагентного качества для клинических лабораторий.

CLSI C3-A4 (Clinical and Laboratory Standards Institute) – стандарт для клинических лабораторий, разработанный Институтом клинических и лабораторных стандартов.

ISO 3696:1987 (International Organization for Standardization) – стандарт для химических и аналитических лабораторий, разработанный Международной организацией по стандартизации.

SRW (special reagent water) стандарта CLSI — специализированная вода реагентного качества.

Нормативная документация по стандартам качества воды

• Стандарт ASTM D1193-06 (2011)
• Стандарт CLSI C3-A4 «Preparation and Testing of Reagent Water in the Clinical Laboratory; Approved Guideline – Fourth Edition»
• Стандарт ISO 3696:1987
• ГОСТ 52501-2005 «Вода для лабораторного анализа. Технические условия»
• ГОСТ 58144-2018 «Вода дистиллированная. Технические условия»