Тимерхан^® DIH2O

Виды стандартов: международные, отраслевые и национальные

В каждой спецификации изначально принято что исходным компонентом является питьевая вода, которая соответствует федеральным стандартам, и обрабатывается комбинацией методов водоподготовки для достижения желаемой чистоты для конкретного применения.

Требования к сверхчистой воде или воде реагентного качества устанавливаются рядом международных и национальных стандартов, подразделяющих воду на различные типы в зависимости от назначения и физико-химических показателей чистоты реактива.

Ключевыми показателями в оценке степени чистоты являются следющие параметры:

• Удельная электрическая проводимость (УЭП) или обратная ей величина — удельное электрическое сопротивление.
• Общая минерализация (общее солесодержание, TDS) или сухой остаток.
• Содержание общего органического углерода (TOC) или содержание органических веществ (перманганатная окисляемость).
• Водородный показатель или кислотность/щелочность (pH/pOH).

Международный стандарт ISO 3696

Стандарт для химических и аналитических лабораторий ИСО 3696:1987 Вода для использования в аналитических лабораториях. Спецификация и методы испытаний (в пер. Федерального информационного фонда технических регламентов и стандартов) использует термин "Класс" вместо Типа (в англ. терминологии Grade), подразделяя воду на три степени чистоты (Grade I, II, III) и при контроле показателей качества ориентируется на простые классические методы анализа. Сфера применения стандарта ИСО 3696 ограничивается водой реагентного (аналитического) качества (обще)лабораторного назначения для анализа неорганических химических веществ. Это, например, соответствует параметру удельного электрического сопротивления от 0,2 - 10 МОм·см при температуре 25 °C.

Национальный стандарт США ANSI/ASTM D 1193

Стандарт для химических и аналитических лабораторий ASTM D 1193 (в ред. 2006 (-06) - год принятия, 2011 - год последнего повторного утверждения) Спецификация на воду-реактив (в пер. Федерального информационного фонда технических регламентов и стандартов) устанавливает технические требования на воду реактивной чистоты (reagent grade water, далее RGW) четырех типов: ASTM Тип I SRW, ASTM Тип II RGW, ASTM Тип III RGW и ASTM Тип IV RGW, в зависимости от содержания неорганических и органических соединений. Качество воды далее классифицируется как Тип А, Тип В или Тип С в зависимости от дополнительных требований по микробиологическому (бактериологическому и эндотоксиновому) загрязнению. ASTM также публикует стандарт ASTM D 5196 — стандартное руководство на воду для биомедицинских исследований, с еще одним набором параметров качества воды, которое здесь не рассматривается.

Тем самым, стандарт ASTM задает более жесткие требования к чистоте воды и охватывает больше показателей, для контроля которых регламентируется использование современных аналитических методов.

1. ASTM Тип I (и CLSI SRW) устанавливают наивысшее качество реагента, но показатели должны соответствующим образом уточняться для требований конечного использования. Такая ультрачистая вода обычно используются для наиболее важных применений, включая ВЭЖХ и анализ следов поверхностей.

2. ASTM Тип II (и CLSI CLRW) устанавливают высокое качество реагента, часто подходят для приготовления питательных сред, клинического оборудования (анализаторов), а также для многих микробиологических и бактериологических процедур. Особенно важно, чтобы источники микробного загрязнения для этих целей тщательно контролировались для предотвращения загрязнения.

3. ASTM Тип III (CLSI Питающая вода для оборудования) определяет невысокое качество реагента, обычно подходит для мытья стекол, разведения красок, разбавления антифриза, заправки бытовых и промышленных утюгов, для дальнейшего приготовления сверхчистой воды и аналогичных применений.

4. ASTM Тип IV определяет среднее качество реагента, иногда используется для мытья посуды, в целях охлаждения, для общих лабораторных и биологических применений.

Следует сказать, что вода по ASTM Тип III имеет лучшие показатели по удельному электрическому сопротивлению, чем вода по ASTM Тип II, но худшие показатели по другим параметрам. Это противоречие сложилось исторически, поскольку первоначально для получения воды разных типов были прописаны разные технологические процессы. Важно признать, что в конечном счете качество воды и методы производства определяются конкретными требованиями к применению, и не должны быть перегружены спецификациями используемых стандартов, поэтому все стандарты являются более эффективными, если рассматривать их в качестве руководства.

Национальный стандарт США (отраслевой) ANSI/ASTM D 5127

Это стандартное руководство, которое содержит рекомендации к ультрачистой воде используемой в электронной и полупроводниковой промышленности, т.е. к качеству воды особой чистоты («ос.ч.»), согласно классификации химических реактивов, известной также как высокоочищенная вода или сверхчистая вода.

В руководстве описываются шесть классификаций воды по удельному сопротивлению и другим требованиям к качеству реагента, при этом во всех случаях рекомендации касаются воды непосредственно в точке распределения (POD). Важно отметить, что именно пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление и определение применимости нормативных ограничений до начала его использования. Таким образом, цифры или значения параметров приведенные в таблице данного стандарта являются лишь ориентирами.

Международные стандарты ANSI/CLSI и ISO/TC 212

Институт клинических и лабораторных стандартов (CLSI) участвует в разработке международных стандартов, являясь членом-секретариатом Комитета Международной Организации по стандартизации ISO/TC 212. Комитет ISO/TC 212 отвечает за международную стандартизацию и руководство в области лабораторной медицины и диагностических тест-систем in vitro. CLSI издает и публикует стандарты по согласшению с Американским Национальным Институтом стандартов (ANSI).

Стандарт для клинических лабораторий CLSI C3-A4 Preparation And Testing Of Reagent Water In The Clinical Laboratory; Approved Guideline – Fourth Edition, по сути, представляет собой стандартное руководство которое содержит рекомендации по использованию очищенной воды в клинических лабораториях, методы испытаний и контроля качества воды на наличие конкретных загрязняющих веществ, а также рекомендации по проектированию систем водоснабжения.

Стандарт CLSI не использует терминологию "Тип I", "Тип II" и т. д. при классификации воды по степени чистоты, что характерно для ASTM (или NCCLS). Вместо этого используются обозначения, так сказать, пригодные для цели применения: CLRW – вода-реактив для клинических лабораторий (Clinical Lab Reagent Water); SRW – специальная вода реагентного качества (Special Reagent Water); IFW – питающая вода для клинического оборудования (Instrument Feed Water). Конкретные показатели нормируются только для воды CLRW. Вода SRW по данному стандарту рассматривается как Тип I по ASTM или как ультрачистая вода.

Отраслевой (отечественный) стандарт ОСТ II 029.003-80

Отечественный стандарт для электронной отрасли промышленности ОСТ 11.029.003-80 ИЭТ. Вода, применяемая в производстве. Марки, технические требования, методы очистки и контроля, введеный с 01.07.1983 г., является российским аналогом ASTM D 5127-90 менее жестких требований и распространяется на деионизованную воду, применяемую в производстве изделий электронной техники (ИЭТ). Стандарт ОСТ содержит достаточно подробное руководство и технологическую инструкцию по получению деионизированной воды различной степени чистоты, с присваением марки воды (марки А, Б, В), методы и схемы финишной очистки воды. Градация качества воды по удельному сопротивлению близка к обобщенной классификации воды по 3 классам.

Межгосударственный стандарт ГОСТ 6709-72

Стандарт для химических и аналитических лабораторий ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия определяет дистиллированную воду как воду получаемую в перегонных аппаратах (дистилляцией), применяемую для аналитических целей и приготовления растворов веществ.

Однако, достаточно чистая или «химически чистая» вода, пригодная для современных аналитических методов (например, ВЭЖХ) требует, по-крайней мере, многократной дистилляции, т. н. бидистиллированная вода (по качеству соответствующая 1-й и 2-й степени чистоты по ГОСТ Р 52501-2005). Бидистиллированная вода имеет высокую себестоимость и достигнутый предел удельного сопротивления в 16,4 МОм·см, полученный путем 42 последовательных перегонок. Тем самым, дистилляцией (перегонкой), даже неоднократной, невозможно достигнуть качества ультрачистой воды.

Национальный стандарт ГОСТ Р 58144-2018

Стандарт для химических и аналитических лабораторий ГОСТ Р 58144-2018 Вода дистиллированная. Технические условия определяет дистиллированную воду просто как очищенную воду, получаемую при помощи установок для очистки воды, характеристики которой нормируются данным стандартом. Таким образом, технологический процесс или метод получения очищенной воды не идентифицируется и может представлять собой как дистилляцию так и электродеионизацию, ионный обмен, обратный осмос и т.п. Изменилась также и точность количественного химического анализа воды — теперь для определения массовой концентрации металлов применяются методы атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и методы ионной хроматографии при измерении концентрации анионов. Настоящий национальный стандарт был введен в действие с 1 июля 2019 г. взамен межгосударственного ГОСТ 6709-72, но вступает в силу только с 1 июля 2020 г. (согласно Приказу № 134-ст от 12.04.2019).

Вода дистиллированная по ГОСТ Р 58144 применяется в качестве растворителя и для приготовления препаратов при проведении испытаний, для лабораторно-технических целей. Качество дистиллированной воды определяется наличием в ней остаточных примесей (органических и неорганических веществ), содержание которых зависит от состава исходной воды, способа ее получения и условий хранения. Удельная электрическая проводимость дистиллированной воды не должна превышать 4,3 мкСм/см при н. у. (20 °C).

Национальный стандарт ГОСТ Р 58431-2019

Стандарт на воду, используемую для приготовления технологических растворов, электролитов и промывных операций в гальваническом производстве – ГОСТ Р 58431-2019 Единая система защиты от коррозии и старения. Вода для гальванического производства и схемы промывок. Общие требования устанавливает нормы для воды химически инертной к покрытию, разделяя ее по категориям 2 и 3, определяющих область применения воды: промывка во всех случаях и промывка перед обработкой в электролитах (1-я категория воды применялась до 01.01.1993). При этом, имеет место быть обратная классификация воды по степени чистоты: вода категории 2 по физико-химическим показателям значительно хуже чем вода категории 3. Нормы ингредиентов для воды категории 3 определяют по ГОСТ Р 58144-2018 Вода дистиллированная. Технические условия. Настоящий стандарт включает также рассмотрение схем промывок, методов расчета указанных схем и систем водоснабжения. Промывка деталей водой, соответствующей требованиям данного стандарта, осуществляется в случаях операций нанесения покрытий металлами и драгметаллами.

Национальный стандарт ГОСТ Р 52501-2005

Стандарт для химических и аналитических лабораторий ГОСТ Р 52501-2005 (ИСО 3696:1987) Вода для лабораторного анализа. Технические условия разделяет воду по степеням очистки (например, неоднократная перегонка либо деионизация с последующим фильтрованием) и устанавливает две степени чистоты воды при использовании ее в современных методах анализа. При этом Российский ГОСТ Р 52501-2005 является переводом стандарта ISO 3696:1987, из которого исключена вода Класса 3 (3-я степень чистоты). Технические требования аналогичны указанным на Рис. 1.1.

Несмотря на то что настоящий стандарт не распространяется на воду для биологических и медицинских исследований, а представляет собой реагент общелабораторного назначения (согласно коду ОКПД 2), как такового стандарта для клинических лабораторий в России нет. Поэтому для питания клинических анализаторов используют воду степени чистоты 2 настоящего стандарта. Для приготовления диализирующих растворов применяют воду для гемодиализа по ГОСТ Р 52556-2006.

Следует отметить, что лабораторная вода требований качества по ГОСТ Р 52501-2005 необходима для новых высокоточных методов анализа, например, для высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), атомно-абсорбционной спектрометрии, определения компонентов в следовых количествах. Деминерализованная вода (т. е. обессоленная вода, – это синоним деионизированной воды), которая по своему качеству удовлетворяет физико-химическим требованиям по ГОСТ Р 52501-2005, становится все более востребованной для использования в современном импортном оборудовании (например, лазерном), удовлетворяя потребностям пользователя, международным стандартным спецификациям и продлевая срок службы оборудования производителя.

Хранение допустимо лишь для воды 2-ой степени чистоты (например, в обычной ПЭТФ таре). Как такового, срока годности у деионизированной воды нет. Однако, рекомендуется приобретать такое количество воды которое необходимо для немедленного использования. Это связано с постепенным растворением компонентов упаковки используемой для хранения воды и «загрязнением» чистой воды из-за поглощения веществ содержащихся в атмосфере.

Применение стандартов

В соответствии с упомянутым вначале статьи замечанием, относительно попыток стандартизации качества воды, необходимо помнить что cовременный (и продуктивный) подход к производству воды высокой степени чистоты основывается не на строгом следовании требованиям национальных стандартов, а на эффективном сочетании нескольких физико-химических процессов, последовательно удаляющих из воды примеси различных фазово-дисперсных состояний и при этом не изменяющих ее агрегатное состояние. При таком подходе, получаемая степень очистки воды постепенно приближается к своему теоретическому пределу. Поэтому, различные нормативные спецификации на воду реактивной чистоты (не имеющие обязательного предписания), качество воды в которых варьируется, скорее полезнее рассматривать как стандартное руководство по эксплуатации обеспечивающее минимальные требования при которых наилучшим образом достигается решение конкретных задач, продлевается срок службы дорогостоящего оборудования. Подробнее о такой «обобщенной стандартизации» см. далее.