小朋友你是否有很多问号？？？？？？莫慌，笔者接下来就带你揭开超纯水的神秘面纱。

在介绍超纯水之前，先介绍一下超纯水的小弟——纯水，也可以称为纯净水。纯水其实是很宽泛的概念，泛指经过机械过滤或处理以去除水中杂质，使其纯度符合使用要求的水。上到洁净实验室用水下到家里净水器的过滤水，都可以称之为纯水。

蒸馏水（distilled water，dH2O）是目前最常见的纯净水，也有人习惯叫其单蒸水。蒸馏水是通过将水煮沸，再将蒸汽冷凝到一个干净的容器中，从而产生的非常纯净的水。如果对水的纯度要求不高的话，蒸馏水是可以作为一般实验用水使用的，例如玻璃器皿的润洗，高压灭菌锅的用水等。

但随着科技的进步，蒸馏水由于需要定期清洗蒸馏装置内残留的矿物水垢，制备时间长且耗能，目前正逐步被反渗透等先进技术手段所替代。

沸水蒸馏器：顶部为沸腾罐，底部为储罐。

提到纯净水，另一个浮现于脑海的便是娃哈哈饮用水（事先声明，笔者与娃哈哈没有任何利益关系）。一个在农夫山泉，怡宝等一众劲敌围攻下依然坚挺地存活在水市场的老牌饮用水，靠的是什么？靠的是我们科研工作者对其质量的信赖与肯定。

从化学到物理，再到生物领域，都能见到娃哈哈水的身影。有人曾经对娃哈哈的水进行过检测，发现它的电导率为1.56 μS/cm，完全符合实验室三级用水标准（≤ 5 μS/cm）。有的文章甚至直截了当地告诉你：“我就用的娃哈哈的矿泉水，嘎嘎好用。”

在Google scholar 页面

以Wahaha water为关键词搜索

有了单蒸水，那么双蒸水的存在就理所当然了。双蒸水（double distilled water），便是之前所提到的滴滴水（ddH2O）。顾名思义，将先前未受污染的单蒸水再次蒸馏，从而得到双蒸水。

但正如上文所说，时代在进步，科技在发展，长江后浪推前浪，蒸馏水和双蒸水作为“前浪”自然被无情地拍倒在沙滩上，成为了时代的眼泪。

现在对于水的纯化一般使用大型过滤吸附，离子交换装置和RO（Reverse Osmosis）反渗透处理，因此去离子水（deionized water）这个说法显然更准确。去离子水，是指几乎去除了所有矿物离子的水，例如钠、钙、铁、铜离子等阳离子和其他阴离子（例如硫酸根离子和氯离子）。

去离子水的制备过程经过了一系列特殊的离子交换反应，水中的阳离子被阳离子交换树脂所吸收，树脂上的阳离子H+被置换到水中，并和水中的离子组成相应的无机酸，含相应无机酸的水再通过阴离子交换树脂与OH-进行置换从而产生去离子水。

去离子水的纯度与双蒸水相似，但是其制备过程更快且不会结垢，因此正逐渐取代双蒸水成为实验室的得力干将。

用于生产去离子水的大型阳离子

/阴离子离子交换装置

双蒸水和去离子水尽管制备费尽了九牛二虎之力，但纯度（电导率约0.1 μS/cm）还得不到我们精益求精的科研工作者的认可，还不足以被授予尊贵且优雅的“超纯水”称号。但是用于一般试剂的配制，大多数生化级别实验，以及给超纯水仪供水足矣。

生物医药中需使用符合GMP标准的制剂用水，分子级别的生物学实验（DNA测序，PCR反应体系）甚至于半导体工业中电子元件的加工，都对水的纯度有着极致的追求。

超纯水（Ultrapure water，UPW）顾名思义，讲究的就是“比纯更纯”，在理想状态下不含病原体、悬浮物、放射性污染物、无机化合物和有机化合物等所有污染物，除氢离子和氧离子外几乎不含其他电解质，因此也被称为“高度精制水（Highly purified water，HPW）”。

理想的超纯水的电导率在25°C时应该为18.3 MΩ•cm（约等于0.055 μS/cm）。当然超纯水的标准并不只是电导率，还有细菌个数等指标，各个国家都对超纯水有着严格的标准定义，超纯水生产的最终目标是让水中只有水（好像有点绕？）。

GB/T 11446.1-2013中

对于电子行业中用水的级别规定

目前实验室用量的超纯水的制备都是通过超纯水机完成的。在1970年代，实验室里的超纯水还是采用通过离子交换树脂，RO膜反渗透等净水方法组合制取。直到1987年，美国millipore公司（2010年被德国默克收购）发明了第一套商用电去离子（Electro deionization，EDI）模块后，实验室超纯水机的发展才进入到快车道，逐渐形成了现在的超纯水机。

所谓的电去离子可以理解为“离子交换树脂+电渗析”，混和离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子，同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下，分别透过阴阳离子交换膜而被除去，这项发明也奠定了millipore公司在超纯水机领域的霸主地位。

超纯水机结构十分复杂，每个处理模块高度集成，去离子水或者双蒸水作为进水进入机器，经过紫外线杀菌，RO反渗透，电渗析去离子，微滤，超滤，纳滤等一系列处理与检测才能成为名副其实的超纯水，可谓是dd（H2O）诚可贵，超纯价更高。

Milli-Q® Integral Water Purification Systems

超纯水妙处多多，使用超纯水进行相关实验，实验结果可能也更加激励人心。但作为导师的心腹（no大患），同志们还请切记，超纯水不是灵丹妙药，切忌滥用，不然会让本不富裕的实验室更加雪上加霜（如果你导师有钱，那我闭嘴）。

在此顺祝各位搬砖的打工人的条带能像超纯水一样纯，把实验做好，把论文写好！