做出來的數據對不上、標準曲線跑掉、儀器背景值偏高。很多實驗室第一反應是懷疑儀器或試劑,卻忽略了一個最底層、每天都在用的變數:水。

實驗室用水不是「純」或「不純」的二分法,而是有明確的等級。用錯等級,輕則數據漂移,重則整批樣品報廢、昂貴的儀器提早損壞。本文說明實驗室純水的三個等級差在哪、以及該怎麼依實驗需求選對。


一、為什麼實驗室用水要分等級?

自來水裡有五類雜質會干擾實驗,純水機的工作就是依需求把它們去到不同程度:

  • 離子(鈣、鎂、鈉、氯等溶解性鹽類):影響電化學、微量元素分析
  • 有機物(TOC):干擾 HPLC、LC-MS、螢光分析的背景值
  • 微生物:影響細胞培養、分子生物與微生物實驗
  • 微粒:堵塞管路、干擾光學與微量分析
  • :干擾 ICP、石墨爐等微量元素分析

不同實驗對這五類雜質的容忍度天差地遠。細胞培養在意微生物與有機物,ICP-MS 在意離子與矽,洗玻璃器皿則幾乎不挑——所以才需要「分級」,用對的成本做對的純度。


二、國際分級標準:ISO 3696 與 ASTM D1193

實驗室純水的分級,主要依兩套國際標準。兩者的分法略有不同,但概念一致——數字越小(或 Type I/Grade 1)代表越純:

表1:兩套主要純水分級標準對照
標準 分級方式 最高等級
ASTM D1193
美國材料試驗協會
Type I ~ Type IV Type I(最純)
ISO 3696
國際標準組織
Grade 1 ~ Grade 3 Grade 1(最純)

台灣實驗室最常用的講法是 ASTM 的 Type I/II/III。臨床檢驗實驗室另有 CLSI 的 CLRW(臨床試劑用水)規範。各標準的細部數值會因版本與適用範圍略有不同,選型時以「應用需求」對應等級。有任何選型上的疑問,歡迎諮詢日澤業務團隊。


三、Type I/II/III 差在哪?一張表看懂!

表2:三級實驗室純水比較
項目 Type I 超純水 Type II 純水 Type III(RO 級)
電阻率
25°C
18.2 MΩ·cm(理論極限) 約 > 1 MΩ·cm RO 產水,較低
TOC 有機物 極低(通常 < 10 ppb)
純化方式 RO + 離子交換 + UV + 超濾/0.22µm RO + 離子交換 / EDI 逆滲透(RO)
定位 最終端超純水 日常純水、餵 Type I 前處理、粗用水

18.2 MΩ·cm 是什麼?這是純水在 25°C 下電阻率的理論極限值,水裡的離子被去到幾乎為零時的數值。它是判斷「超純水」是否達標最直接的指標,所以 Type I 系統多半會即時顯示電阻率讓你確認水質。


四、怎麼選?從「要做什麼實驗」反推

選純水機最常見的錯誤,是先看價格或產水量,而不是先看應用。正確順序是:先確認最嚴苛的那個實驗需要哪一級水,再決定機型與產水量。

表3:依應用選純水等級
需要的等級 典型應用
Type I 超純水 HPLC、LC-MS、ICP-MS、GC-MS、細胞培養、分子生物(DNA/RNA、PCR)、螢光分析、微量元素分析、試劑空白
Type II 純水 緩衝液與試劑配製、一般化學分析、微生物培養基、電化學、餵給 Type I 系統的進水
Type III(RO 級) 玻璃器皿清洗、滅菌釜(高壓釜)補水、水浴、加濕、餵給 Type II 系統

選型第二步:算每日用水量。確認等級後,估算實驗室尖峰與每日總用水量,決定產水速率(L/min 或 L/h)與是否需要儲水桶。用水量估太小會在尖峰時段不夠用,估太大則多花設備成本。

選型第三步:看耗材與服務。純水機是長期使用的設備,濾心、離子交換樹脂、UV 燈等耗材的更換週期與成本,往往比機器本身的價格更影響長期持有成本。原廠服務與耗材供應的穩定度,是採購時容易被忽略卻很關鍵的一項。

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五、STAKPURE Omnia 系列對照

日澤代理德國 STAKPURE,Omnia 系列完整涵蓋 Type I 到 Type III,可依實驗室需求對應:

表4:STAKPURE Omnia 系列與等級對照
機型 等級 適合場景
OmniaPure xs Type I 超純水 需要 18.2 MΩ·cm 超純水的分析與生命科學實驗
OmniaTap xs touch Type I & II 二合一 同時需要超純水與純水、想一機到位的實驗室
Omnia Type II Type II 純水 日常試劑配製、一般分析、供水給 Type I
OmniaLab RO Type III(RO 級) 清洗、滅菌釜補水、較大量粗用水

六、常見問題 FAQ

Q1. HPLC、LC-MS 一定要用 Type I 嗎?
是。這類分析對有機物(TOC)背景值極敏感,Type II 或以下的水會抬高背景、干擾判讀,必須使用 Type I 超純水。細胞培養、分子生物與微量元素分析同理。

Q2. 我可以只買 Type III,需要時再買桶裝超純水嗎?
可以,但長期成本與便利性通常不划算,且桶裝水開封後水質會隨時間劣化(吸收空氣中的 CO₂ 與有機物)。有穩定 Type I 需求的實驗室,多半以現場產水更符合成本與品質。

Q3. Type I 系統的進水可以直接用自來水嗎?
多數 Type I 系統需要 Type II 或 RO 水作為進水。部分機型(如二合一系統)整合了前處理,可直接接自來水產出 Type I 與 Type II——選型時確認進水需求即可。

Q4. 電阻率越高就代表水越乾淨嗎?
電阻率反映的是「離子」含量,數值越高代表離子越少。但水質還包含有機物(TOC)、微生物、微粒等指標——例如電阻率很高但 TOC 偏高的水,仍不適合 LC-MS。完整判斷需綜合多項指標。


日澤 × STAKPURE 實驗室純水方案

  • 德國 STAKPURE Omnia 系列:完整涵蓋 Type I 超純水、Type II 純水、Type III RO 級
  • Type I 18.2 MΩ·cm 超純水:符合 HPLC、LC-MS、細胞培養、分子生物等高階分析需求
  • 依應用與用水量選型:協助評估合適機型、產水速率與耗材配置
  • 耗材供應與服務:穩定的原廠耗材與技術支援,兼顧長期持有成本

如需評估貴實驗室合適的純水系統,歡迎聯絡日澤技術顧問預約諮詢。

本文純水分級依 ISO 3696、ASTM D1193 等國際標準之通用框架整理,各標準版本之細部數值(電阻率、TOC 等)可能略有差異,實際規格請以對應標準最新版本與原廠技術文件為準。設備選型建議洽請日澤技術顧問依實際應用評估確認。