정제수: 실험실에서의 모범 사례
물은 모든 실험실에서 가장 많이 사용되는 시약 중 하나입니다. 시약 및 완충액 조제부터 시료 및 표준용액 희석, 실험용 블랭크, 일상적인 유리 기구 헹굼에 이르기까지 물은 어디에나 사용됩니다. 분석 기법의 감도가 점점 높아짐에 따라, 수질이 실험 결과에 미칠 수 있는 잠재적 영향은 간과할 수 없습니다.
다음은 실험실의 정수 시스템에서 최고 품질의 물을 얻고, 실험에 차질을 빚을 수 있는 흔한 실수를 피하는 데 도움이 될 정제수 취급에 관한 몇 가지 유용한 팁과 요령입니다.
섹션 개요
정수 시스템 설치하기
물 처리 시스템을 올바르게 설치하여 올바른 출발을 하세요. 올바른 시스템 설치는 고품질의 정수 처리를 위한 토대를 마련해 줍니다.
시스템 설치 위치를 신중하게 선택하십시오
미량 성분 분석을 수행하는 경우, 초순수 디스펜서를 통행량이 많은 곳, 화학 물질이 많이 사용되는 구역, 창문 및 에어컨 통풍구에서 멀리 떨어진 곳에 배치하여 오염을 방지하십시오. 반면, 순수수 공급원은 실험실의 세척 구역이나 일반적인 시약을 준비하는 계량대 근처에 배치하는 것이 좋습니다. 최신 정수 시스템은 효율성을 높이기 위해 순수 디스펜서(예: E-POD® 디스펜서)와 초순수 디스펜서(예: Q-POD® 디스펜서)를 서로 다른 위치에 배치할 수 있는 유연성을 제공합니다.
시스템 출구에 플라스틱 튜브를 사용하지 마십시오
다음과 같은 이유로 정수 시스템의 출구에 플라스틱 튜브를 연결하지 마십시오:
- 가소제가 시스템에서 공급되는 초순수에 용출될 수 있습니다
- 튜브 내부에 남아 있는 물방울이 박테리아나 조류의 번식을 촉진하여, 다음에 채취할 초순수에 오염을 일으킬 수 있습니다
많은 최신 정수 시스템에는 사용 중인 유리 기구에 맞게 쉽게 조절할 수 있는 공급구 장치가 있습니다. 이를 통해 물이 튀는 것을 방지하고 추가 튜브가 필요하지 않습니다.
정제수를 추출물 및 기타 오염 물질로부터 보호하십시오
미량 또는 초미량 분석을 수행할 때, 일상적인 실험실 용품이 오염원이 될 수 있습니다. 장갑, 파라핀 필름, 마커 펜은 물론 바닥 청소용 제품이나 새 가구에서도 수질에 영향을 미치는 오염 물질이 방출될 수 있습니다. 민감한 분석의 경우, 이러한 제품의 사용을 최소화하고 후드 아래에서 작업하여 물과 시료를 둘러싼 공기를 통제하도록 하십시오.
정수 필터 및 용기 맞춤 설정
모든 실험실은 각기 다르기 때문에, 해당 실험실의 용도에 맞춰 설계된 장비와 소모품을 사용하고 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 더 정밀도가 요구되는 실험의 경우 특정 최종 필터를 사용하여 더 높은 품질의 물을 필요로 할 수 있습니다.
정수 시스템의 최종 필터를 최적화하세요
실험용 물을 채취하기 전에, 시스템의 사용 지점에 설치된 필터가 특정 요구 사항에 가장 적합한지 확인하십시오. 최신 정수 시스템을 사용하면 특정 실험실 용도에 맞춰 정수된 물을 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 분자생물학 실험에 적합한 물을 공급하도록 설계된 최종 필터(예: Biopak® 폴리셔)나 LC-MS 분석에 최적화된 물을 제공하는 필터(LC-Pak® 폴리셔)가 있습니다.
실험실 내 물 수요가 사용자마다 다른 경우, Milli-Q® IQ 정수 시스템을 사용하면 단일 정수 장치에서 각각 다른 최종 필터가 장착된 여러 개의 분배 장치를 통해 물을 공급할 수 있습니다.
수질 모니터링: 저항률 및 TOC
많은 정수 시스템은 물의 이온 순도를 측정하는 “저항률” 값을 표시합니다. 초순수(Type 1) 정수 시스템에서 저항률이 18.2 MOhm·cm인 물을 공급한다면, 이는 초순수가 그래야 하는 대로 어떠한 이온 불순물도 포함되어 있지 않음을 의미합니다. 초순수의 저항률이 18.2 미만으로 떨어지면 시스템에 해결해야 할 문제가 있을 수 있습니다.
일부 시스템은 물 속의 유기 오염 물질을 모니터링하는 TOC(총 유기탄소) 값도 제공합니다. 초순수의 TOC는 5 ppb(또는 μg/L) 이하이어야 합니다.
대부분의 정수 시스템에는 디지털 터치스크린이 장착되어 있어, 이러한 수질 매개변수를 모니터링하고 시스템 설정을 관리하는 것이 훨씬 더 쉽고 직관적입니다.
이러한 수질 매개변수가 어떻게 측정되는지 알아보려면 ‘수질 모니터링’ 기사를 참조하십시오.
정수 카트리지는 제때 교체하세요
제조업체의 권장 기간이 지난 후에도 정수 시스템 카트리지를 계속 사용하는 것은 바람직하지 않습니다. 비록 시스템이 여전히 양질의 물을 공급하고 있다 하더라도 말입니다. 안타깝게도 이온 교환 수지와 같은 일부 정수 기술은 수명이 다하면 갑작스럽고 예측할 수 없이 다량의 불순물을 방출할 수 있습니다. 이는 중요한 실험 당일에 발생할 수 있으며, 실험 결과에 영향을 미칠 뿐만 아니라 카트리지를 교체하기 전까지 가동 중단 시간을 초래할 수 있습니다. 제조업체가 권장하는 대로 카트리지를 교체하면 수질의 변동으로부터 시스템을 보호할 수 있습니다.
정수 공급
정수 공급은 간단해 보일 수 있지만, 다음의 방법을 따르면 물 속의 오염 물질을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
물을 채취하기 전에 시스템을 세척하십시오
고순도 물은 주변 환경의 화학 물질을 쉽게 흡수할 수 있습니다. 정수 시스템이 하룻밤이나 며칠 동안 가동되지 않은 상태로 방치되면, 실험실 공기 중의 휘발성 분자(유기 용매, 세정제 등)가 시스템의 사용 지점에서 물을 오염시킬 수 있습니다. 따라서 민감한 실험을 위해 고품질의 갓 정수된 물을 채취하기 전에, 먼저 소량의 물(1~2리터)을 버리는 것이 가장 좋습니다.
물 정수 시스템 세척이 세균 오염에 미치는 영향을 확인하려면 “정수된 물의 세균 수준 평가” 기사를 참조하십시오.
물을 주입할 때 기포가 생기지 않도록 하십시오
미량 분석을 위해 용기에 초순수를 주입할 때는 기포가 생기지 않도록 주의해야 합니다. 기포는 실험실 공기와 초순수 사이의 접촉 면적을 증가시켜 공기 중 오염 물질이 물에 유입될 위험을 높입니다. 오염 물질에는 잠재적으로 휘발성 유기물이나 암모니아, 염화물과 같은 무기물이 포함되며, 이들은 실험실 어디에서나 흔히 발견됩니다. 최적의 주입을 위해 용기를 기울여 물줄기가 용기 바닥으로 곧장 흘러내려 기포를 생성하는 대신, 용기 벽면을 따라 미끄러지듯 흐르도록 하십시오.
초순수를 보관하지 마십시오
저장된 초순수는 공기 중의 이산화탄소를 빠르게 흡수하여 탄산, 탄산염 및 중탄산염을 형성합니다. 또한, 특히 창가나 열원 근처의 정체된 물에서는 박테리아와 조류가 번식할 수 있습니다. 박테리아는 뉴클레아제, 내독소 및 기타 유기물과 같은 부산물을 방출하며, 이는 실험에 영향을 미칠 수 있습니다. 저장 용기 자체도 물을 오염시킬 수 있으며, 특히 내벽을 세척하기 어려운 대형 카보이(carboy)의 경우 더욱 그렇습니다. 가능하면 사용 직전에 시스템에서 갓 정제된 물을 추출하여 사용하는 것이 가장 좋습니다.
단기 용수 저장 최적화
용출액이나 시약을 준비할 때, 초순수를 용기에 담아 일시적으로 저장해야 할 필요가 있을 수 있습니다.
민감한 용도에 적합한 물 용기 선택
용리액이나 시약을 준비할 때, 초순수를 중간 용기에 담아두어야 할 필요가 있을 수 있습니다. 이러한 상황에서는 물이 사용될 용도에 따라 용기를 매우 신중하게 선택해야 합니다.
유기 분석(예: HPLC)의 경우, 보로실리케이트 병은 물에 유기 분자를 방출하지 않으므로 선호됩니다.
이온 분석의 경우, 유리보다 이온 방출이 적기 때문에 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 용기가 종종 권장됩니다.
ICP-MS의 경우, PFA와 같은 불소 중합체가 가장 적합합니다.
어떤 경우든, 실험실의 공기, 미립자 및 박테리아와의 직접적인 접촉을 제한하기 위해 용기에 뚜껑을 닫는 것을 잊지 마십시오.
용기를 적절히 세척하십시오
고순도 물을 채취하는 데 사용되는 용기는 물의 오염을 방지하기 위해 매우 깨끗해야 합니다. 세척 절차(예: 희석산, 아세톤 또는 기타 시약 사용)는 분석 유형에 따라 다릅니다. 어떤 경우든 용기를 초순수로 여러 번 헹구는 것이 매우 중요하며, 용기와 동일한 주의를 기울여 뚜껑도 세척하고 헹구는 것을 잊지 말아야 합니다. 미량 분석의 경우, 세제를 사용하지 말고, 다른 유형의 실험 작업에 사용되는 유리 기구와 혼합되지 않도록 이러한 실험 전용 유리 기구를 지정해야 합니다.
실험실에 적합한 정수 시스템을 신중하게 선정하는 것 외에도, 해당 물을 올바르게 확보하고 취급하며 사용하는 방법을 아는 것이 중요합니다. 이러한 모범 사례를 따름으로써 정수 시스템을 최대한 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 가장 민감한 실험 기법의 요구 사항까지 충족하는 고순도 물을 확보할 수 있습니다.