熱源物質的本質與來源 熱源物質主要是細菌內素,它是革蘭氏陰性菌細胞壁的外層成分,其化學本質是脂多糖(LPS)。內素的產生與微生物密切相關,當水中存在大量微生物時,在微生物生長、繁殖、死亡等過程中,內素會被釋放到水中。此外,水中的其他有機雜質也可能作為微生物生長的營養源,間接促進微生物滋生,從而增加熱源物質的產生。 TOC 與微生物生長的關聯 TOC 表示水中總有機碳的含量,是衡量水中有機物質總量的指標。水中的有機碳化合物為微生物提供了碳源,這些有機物質包括天然有機物(如腐殖質、蛋白質、糖類等)和人為引入的有機物(如工業污染物、管道滲出物等)。微生物利用這些有機碳進行代謝活動,從而得以生長和繁殖。較高的 TOC 含量意味著更豐富的營養物質,有利于微生物的滋生。其在電子顯微鏡樣品制備中,可避免離子污染影響觀察。廣東什么是去離子水
TOC 的測量方法 燃燒氧化 - 非色散紅外吸收法(NDIR) 原理:將水樣注入高溫燃燒爐(通常溫度在 680 - 950℃之間),水中的有機碳在高溫和催化劑(如鉑、二氧化鈷等)的作用下被完全氧化為二氧化碳。然后,通過非色散紅外吸收分析儀來檢測生成的二氧化碳的量,從而根據碳的守恒定律計算出水中 TOC 的含量。因為二氧化碳在特定波長(一般為 4.26μm 左右)的紅外光區域有強烈的吸收,通過檢測紅外光的吸收程度就能確定二氧化碳的量。 操作要點:在測量前,需要對儀器進行校準,通常使用已知 TOC 濃度的標準溶液(如鄰苯二甲酸氫鉀溶液)來校準儀器的靈敏度和準確性。水樣的注入量要準確控制,因為這會直接影響測量結果。同時,要確保燃燒爐的溫度和催化劑的活性處于良好狀態,以保證有機碳的完全氧化。 紫外線氧化 - 非色散紅外吸收法 原理:利用紫外線(UV)的能量使水中的有機碳發生氧化反應。在紫外線的照射下,水中的有機碳被氧化為二氧化碳,然后再用非色散紅外吸收分析儀檢測二氧化碳的量來計算 TOC。這種方法相對溫和,對于一些對溫度敏感的水樣或者含有易揮發有機物質的水樣比較適用。清洗去離子水要求去離子水在化學分析的分光光度法實驗中,可降低背景干擾。
試劑準備和樣品混合 先復溶含顯色底物的鱟試劑,然后將純化水樣品與復溶后的試劑混合,放入到酶標儀配套的微孔板或比色皿中。混合過程要充分,確保樣品和試劑均勻分布。 儀器檢測設置和反應 在酶標儀上設置好檢測波長(一般為 405 - 410nm)、反應溫度(37℃)和反應時間等參數。將裝有樣品和試劑混合物的微孔板或比色皿放入酶標儀中,啟動反應。 結果計算 反應結束后,酶標儀會檢測并記錄每個樣品的吸光度值。根據預先制作的標準曲線(使用已知內素濃度的標準品制作)和檢測到的吸光度,計算出純化水樣品中內素的含量。
制藥行業 在制藥行業,對于注射用水和純化水,TOC 含量要求極為嚴格。因為有機碳雜質可能會影響藥品質量和安全性。例如,在注射劑的生產中,水中過高的 TOC 含量可能會與藥物成分發生反應,或者作為微生物生長的營養源,引發藥品污染。所以,制藥行業通常要求注射用水的 TOC 含量不超過 500μg/L,純化水的 TOC 含量不超過 5mg/L。這些嚴格的標準是為了確保藥品的純度和穩定性,符合藥品生產質量管理規范(GMP)的要求。 電子工業(半導體制造等) 半導體制造過程對純度要求極高,水是半導體制造過程中清洗和蝕刻等步驟的關鍵材料。即使微量的有機碳雜質也可能導致芯片缺陷。例如,在光刻過程中,水中的有機碳可能會吸附在硅片表面,影響光刻精度。因此,電子工業中使用的超純水要求 TOC 含量一般低于 1 - 10μg/L,以滿足高精度芯片制造的需要。去離子水在食品加工的無菌包裝環節中,可減少微生物污染。
(熱原檢查法) 原理:將一定量的供試品,靜脈注入家兔體內,在規定時間內,觀察家兔體溫升高的情況,以判定供試品中所含熱源物質的限度是否符合規定。因為熱源物質進入家兔體內后會引起體溫升高反應。 操作步驟:選用健康合格的家兔,實驗時 3 - 7 天內要對家兔進行體溫測試,挑選體溫在 38.0 - 39.6℃的家兔,并且各兔間體溫相差不得超過 1℃。將處理后的純水樣品按照一定的劑量(如每千克體重注射 10mL)緩慢靜脈注入家兔體內,然后每隔 30 分鐘測量家兔體溫一次,共測量 3 小時。如果三只家兔體溫升高總和不超過 1.3℃,且每只家兔體溫升高不超過 0.6℃,則判定供試品(純水)中的熱源物質符合要求,即可能已被完全去除。不過,該方法操作較為復雜,且動物個體差異可能會對結果產生一定影響。去離子水的離子交換過程可去除水中大部分溶解性鹽類。清洗去離子水要求
其在生物技術的干細胞研究中,可維持干細胞的干性。廣東什么是去離子水
動態濁度法 原理:內素與鱟試劑反應會一系列酶反應,會導致反應體系中產生凝固蛋白,使溶液的濁度增加。濁度的增加與內素的濃度在一定范圍內呈線性關系,通過檢測溶液濁度隨時間的變化,可以定量地測定內素的含量。 操作步驟:復溶鱟試劑后,將處理后的純水樣品和復溶后的鱟試劑加入到動態濁度法檢測儀的反應池中。儀器在恒溫 37℃條件下自動檢測反應體系的濁度變化,并根據預先設定的標準曲線來計算內素的含量。如果檢測結果顯示內素含量低于設定的安全標準(如制藥行業注射用水要求內素含量低于 0.25 EU/mL),則可以認為熱源物質已被有效去除。廣東什么是去離子水