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Milli-Q讲堂 | 纯水和超纯水,解开火山不为人知的秘密!

发布时间:2018/10/18 16:17:35   点击量:567

Milli-Q讲堂| 纯水和超纯水,解开火山不为人知的秘密!

 

在法国巴黎地球物理研究院,火山系统研究人员长期研究火山的演变。

他们定期考察世界各地的活火山,把现场收集的岩石样品拿到研究院的巴黎实验室进行化学转化后,用离子色谱或ICP-MS 进行分析,而这些分析过程都是在纯水和超纯水的帮助下完成的。

 

分析火山岩:纯水和超纯水极为关键

 

火山系统研究院化学实验室研究工程师兼经理Agnès Michel女士已经在研究院工作了30多年。她说:

 

 我们在研究院的巴黎实验室,对同事们从现场带回火山岩样品进行分析。默克Milli-Q水纯化系统,在样品制备和分析过程中起着至关重要的作用。如果在化学分析、空白溶液、洗提液、洗涤和冲洗等步骤中没有使用优质的Milli-Q超纯水,我们几乎不可能得到准确的分析结果。

 

我们研究院使用的是Milli-Q® Integral纯水超纯水一体机系统,我每天大约需要5L超纯水,用于热水解、离子色谱和ICP-MS设备。另外还需要5L至30L纯水,用于清洁火山岩和玻璃器皿。

 

就我个人工作而言,有两个功能特别有帮助:Q-POD®和E-POD®取水器的定量取水功能,既精准又方便。

 

另外,我们在取水器上增加了Millipak®终端过滤器, 以确保实验用水中不含有颗粒物和细菌。

 

通过Milli-Q® Integral的双参数监测系统,我们可以随时在POD屏幕或主机屏幕上,查看产水中离子和TOC(可氧化有机物)的含量,非常方便。
 

Milli-Q纯水系统还有报警提醒功能,当水质下降到设定点以下时,系统会报警提醒,这让我们用水更放心。
 

我们还参加了Milli-Q® Service提供的Service AdvancedTM计划,能够满足对服务的所有需求,系统几乎不需要维护保养。

 

纯水和超纯水在实验中的重要应用

 

1非典型性样品称重

 

Agnès Michel 说:“在固体样品制备实验室中,不规则形状的岩石样品的质量不容易确定,因此我们需要在水中进行测量。为此,我们需要使用密度为1g/cm3的超纯水,否则测量就无法进行。”

具有30L水箱的Milli-Q®一体化系统一体化系统

 

固体样品制备实验室里火山岩样品在超纯水中称重

2热水解法蒸发挥发物

 

样品制备完成后,需进行热水解。研究院有两套热水解系统,一套用来从火山岩或土壤样品中提取卤素(例如氟、氯、溴)和硫酸盐,另一套系统用来提取硼。

用于提取硼的热水解仪

 

超纯水在热水解过程中至关重要!当烧瓶被加热,水蒸汽与样品中的卤素气体结合生成酸,当酸在烧瓶中重新冷凝后,可以用离子色谱测量,如果是硼,则用ICP-MS测量。提取卤素后,用氢氟酸清洁坩埚,先用纯水冲洗一次,然后放回到炉子,再用纯水冲洗一次,直到没有卤素为止。

 

Agnès Michel说道:“超纯水中即使含有极其微量的元素,也会对实验产生影响——尤其当我们测量硼时更是如此。如果没有优质的纯水,我们就不能得到准确的实验结果。”

 

3离子色谱观察峰值

 

前面用热水解法提取的卤素离子,会送至离子色谱实验室进行测量。水又一次扮演重要角色,需要使用超纯水配制淋洗液。
 

Agnès Michel指出:“对于离子色谱,超纯水的质量极为关键 。举例来说,超纯水中含有氟、氯或硝酸盐,都会使测量结果产生偏差。
 

在离子色谱实验室,我们需定期对抑制器进行清洗。优质超纯水能延长离子交换滤膜的使用寿命,这意味着我们不必每隔几个月就花费1500欧元更换抑制器。用了超纯水作为供水,抑制器可以用3至4年。”

用来分析卤素样品的离子色谱系统

 

4用ICP-MS进行硼痕量分析

 

硼样品的痕量分析是用ICP-MS(电感耦合等离子体质谱)完成的。

 

Agnès Michel解释说:“热解溶液的硼直接进行测量,因此空白水平应该尽量低。所以我们要使用Milli-Q纯水冲洗探头和系统,而且在必要时进行稀释。测量完成后,必须非常仔细地冲洗ICP-MS系统,首先用酸和超纯水配成的2%的酸溶液冲洗,然后用超纯水冲洗。”

 

用来分析硼样品的ICP-MS实验室

 

总 结

Agnès Michel感慨道:“在研究院的所有实验工作中,优质的纯水和超纯水是一切实验和研究的基础。
 

Milli-Q® Integral纯水系统,操作简单又方便,始终能提供可靠、稳定的纯水和超纯水,让我们不会因为水质的影响,重复实验而浪费时间,大大提高了我们的工作效率,降低了实验成本,省时又省钱。”

 

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