純水の違いがすぐに分かる！ 純水装置選定ガイド 〜純水水質への不安を即解消〜

純水の違いがすぐに分かる！ 純水装置選定ガイド 〜純水水質への不安を即解消〜 The life science business of Merck operates as MilliporeSigma in the U.S. and Canada.

純水の違いがすぐに分かる！ 純水装置選定ガイド 〜純水水質への不安を即解消〜 純水の基礎知識 純水は「水道水に不純物除去の何らかの処理を施した水」のこと 導電率[µS/cm@25℃] を指します。 100 10 1 0.1 0.0548 水道水中には無機物、有機物、微生物、微粒子の４つに大きく 1 大別される不純物が存在します。これらの不純物を取り除く方法 Milli-Q® 水 により、純水はイオン交換水、RO 水、蒸留水、高純水（RO+EDI） 超 などと呼ばれます。 RO+EDI® 水 純 純水装置にはいろいろな精製方法があり、精製方法により水質が Elix® 10 水 異なりますので、目的に見合った純水装置を導入することが、期 待結果に対する「信頼性」や「再現性」を高めることにつながります。 RO水 100 蒸留水 純 水 イオン交換水 1000 水道水 0.01 0.1 1 10 18.248 比抵抗値[MΩ・cm@25℃] 目的に合う水質が得られる装置・精製方法を選びましょう︕ 研究を進めていく上では、実験の目的や用途から、どの水質の純水を利用するのが最適かを見極め、求める水質の純水を精製するた めの純水装置・精製方法を選ぶことが大切です。 RO+EDI 法は水質が高いだけではなく、一定の水質を長期間にわたり維持でき、またランニングコストが低い特長があります。 精製方法による水質の違い（一例） 除去はできるが長期間性能を維持できない 適切に除去できない ある程度除去可能 純水製造装置 精製方法 比抵抗値（MΩ・cm） TOC 値（ppb） 細菌 イオン交換水製造装置 （再生型ボンベ） イオン交換樹脂 1 〜 10 300 〜 600 非常に多い （装置内で微生物繁殖） 蒸留 0.5 〜 0.8 200 〜 300 少ない 蒸留水製造装置（蒸留器） 蒸留→イオン交換樹脂 1 〜 10 150 〜 200 多い イオン交換樹脂→蒸留 0.5 〜 1 150 〜 200 少ない RO 膜 0.3 〜 0.5 100 〜 150 少ない RO（逆浸透）水製造装置 RO 膜→イオン交換樹脂 1 〜 10 150 〜 200 多い 高純水製造装置 （RO+EDI 法） RO 膜→ EDI 連続イオン交換樹脂 15 100 非常に少ない （通電により増殖抑制） 比抵抗値：水中の無機イオン量 TOC 量：水中の有機物量 除去に優れ、長期間安定した水質が得られる 1 TOC（ppb）

色々な純水装置 12 交換樹脂が飽和してくると イオン交換水製造装置（再生型ボンベ） 10 イオン 比抵抗値が急激に下がる イオン交換樹脂を利用した精製方法です。 8 陽イオンを陽イオン交換樹脂で、陰イオンを陰イオン交換樹脂で 6 除去することにより、純水を精製します。しかし、イオン交換樹 脂上の交換基には限りがあるため、時間がたつと次第に交換基が 4 イオン交換樹脂 無機イオンで飽和して除去効果が低下し、水質変動や劣化が起こ 2 る点に注意が必要です。（Fig.1） 0 0 2000 4000 6000 採水量（L） 強酸性陽イオン交換樹脂 Fig.1　イオン交換水の水質（比抵抗） SO3H+ SO3Na+ 30000 Na+ H+ 25000 H2O Cl- OH- 水道水 イオン交換水 20000 CH2N（+ CH3）3OH- CH2N（+ CH3）3Cl- 15000 強塩基陰イオン交換樹脂 10000 5000 飽和したイオン交換樹脂は酸・アルカリ処理によって再生させるこ 0 とができますが、薬品による再生処理が水質のばらつきの原因に 3/9 3/11 3/13 3/15 3/17 3/19 なることもあります。 日 石川 政志 , 金沢 旬宣 , 末吉 茂雄　2018 年 臨床検査自動化学会（神戸）で発表 有機物や微生物を除去することもできません。特に、負に帯電し Fig.2　イオン交換水の細菌数 ている微生物がイオン交換樹脂に吸着されてしまうため、樹脂表 面に微生物が繁殖して精製された水が汚染されてしまうこともあ り注意が必要です。（Fig.2、3） また、多くがコロイダル状で存在するシリカ（Si）などは吸着され ないため環境試験機や洗浄機供給水として利用する際にも注意 が必要です。（Fig.4） Fig.3　イオン交換水中の細菌 シリカの水垢が発生 !! シリカを検出 !! エネルギー分散型 X線マイクロアナライザーでの分析結果 使用水： イオン交換 （試験期間：1 ヶ月） Fig.4　促進耐候性試験後のサンプル片 蒸留水製造装置（蒸留器） 水の沸点と不純物の沸点の差を利用し、不純物の混在している溶 1 Lの蒸留水製造に 液から水を精製します。 約50 Lの冷却水が 水中の不純物を全般的に除去することができますが、水と沸点が 必要 蒸留器 近い成分を分離しにくい点や、精製速度が遅い点に注意が必要で 水道代（円 / 年） 66,000 す。機種によっては蒸留工程の後段にイオン交換機構を有してい 電気代（円 / 年） 127,000 年間 CO2 排出量 2,112 kg る装置もあります。 1 日 CO2 排出量 8 kg また、1 L の純水を精製するために 50 L 程度の水道水（冷却用水） ※ 20 L/ 日、22 日 / 月使用時例 が必要となることや水を沸騰させるために高いエネルギーが必要 となるために、SDGs やエコの観点、昨今の電気・水道代の高騰 RO+EDI® などを理由に RO+EDI 法（非加熱式）の純水装置が導入されるケー 35% 年間純水製造装置 販売の約6 割は スも増えています。 非加熱式!! 蒸留 - イオン交換 純水製造装置 非加熱式 蒸留のみ 販売割合 その他蒸留 （RO） 加熱式（蒸留） 57% 43% その他RO 22% 2 細菌数（CFU/mL） 比抵抗（ MΩ･cm）

RO（逆浸透）水製造装置 逆浸透の原理を利用した精製方法です。 濃厚溶液（水道水）に浸透圧以上の圧力をかけることで希薄溶液（純水）を得ることができます。逆浸透膜（RO 膜）の性能は、“除去率” で決まるため、元の水道水の水質により純水の水質が変動する点に注意が必要です。 浸透 浸透平衡 逆浸透 圧力＞浸透圧 浸透圧 半透膜 H2O H2O 希釈溶液 濃厚溶液 希釈溶液 濃厚溶液 希釈溶液 濃厚溶液 希釈溶液と濃厚溶液を半透膜で隔てると、 浸透が平衡に達したとき、両溶液間に 濃厚溶液に圧力をかけると、半透膜を水だけ 希釈溶液側から、水だけ濃厚溶液側に 生じる圧力差（水位上昇分）を「浸透圧」 が浸透し、濃厚溶液に不純物が残ります。 浸透します。これを浸透と呼びます。 といいます。 これを逆浸透と呼びます。 高純水製造装置（RO+EDI 法） 12 逆浸透膜（RO）と電気イオン交換（EDI）を組み合わせた精製方法 10 です。 EDI は、陽極と陰極の間に陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を交 8 互に並べ、その間をイオン交換樹脂で充填した構造となっており、 6 RO＋EDI 水 電気を利用して無機物を連続して除去します。 4 イオン交換水 2 RO水 0 0 2000 4000 6000 採水量（L） + OH- H Fig.5　RO+EDI 水とイオン交換水の水質（比抵抗） Na+ Cl- Cl- Na+ 14000 陽極 RO+EDI 水（RD-EDI-UV） Na+ 陰極 12000 オン交換水（RD-DI） H+ Cl- OH- イ 10000 Cl- H+ OH- H+ 8000 A C A C 6000 Waste 純水 4000 A = 陰イオン交換膜 C = 陽イオン交換膜 粒状カーボン 2000 = 陰イオン交換樹脂 = 陽イオン交換樹脂 0 0 5 10 15 20 日 EDI は、通常のイオン交換方式とは異なり、時間がたってもイオ 石川 政志 , 金沢 旬宣 , 末吉 茂雄　2018 年 臨床検査自動化学会（神戸）で発表 ン交換樹脂表面のイオン交換基が飽和しないため、イオン除去 Fig.6　RO+EDI 水とイオン交換水の水質（細菌数） 性能を長期間維持することができる点が大きな利点です。（Fig.5） メルクが提供する EDI は、数年間で交換となる他社製品に比べ 35 0.22 µm メンブレンフィルターなし 0.22 µm メンブレンフィルターあり てロングライフ寿命を実現しており運用コストの抑制にも一役 30 買っています。 25 また、電気を流しているため菌が増殖しにくいというメリットもあ 20 ります。菌が増殖しやすいイオン交換水を比較するとその差は顕 15 著です。（Fig.6）また、更に細菌数を低減させたい場合は、メン ブレンフィルターの利用が可能かつ有効です。（Fig.7） 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 日 Fig.7　メンブレンフィルターによる細菌数の低減（RO+EDI 水） 3 細菌数（CFU/mL） 比抵抗（ MΩ･cm） 菌数（CFU/mL）

メルクの純水製造装置 ラボユースから機器供給や製造用途対応の高流量ユースまで幅広いラインナップで業務をアシスト︕ 純水製造装置 Milli-DI® Elix® Essential Elix® Essential UV Milli-Q® IX 3/5/10 3/5/10 7003/7005/7010/7015 純水精製方法 イオン交換法 RO+EDI 法 RO+EDI 法 RO+EDI 法 使用量目安（L/ 日） 10 L 以下 30 L 以下～ 90 L 以下 30 L 以下～ 90 L 以下 30 L 以下～ 150 L 以下 イオン交換樹脂（再生品）を使用したくない ◎ ◎ ◎ ◎ （ディスポーザブル） （ロングライフ EDI®） （ロングライフ EDI®） （ロングライフ EDI®） 菌の増殖、菌による影響を低減したい 〇 ◎ ◎ （タンク内殺菌 UV ランプ）（装置・タンク内殺菌 UV ランプ）（装置・タンク内殺菌 UV ランプ） 細菌を除去したい ◎（E-POD® 使用） 環境配慮型（SDGs/ 省エネ）の装置を導入 〇 〇 ◎ したい （非加熱式の省エネ仕様） （非加熱式の省エネ仕様） （非加熱式の省エネ仕様 完全水銀フリー UV） 機器供給用水として使いたい ◎ ◎ ◎ 定期診断点検サービスに加入したい ◎ ◎ ◎ IQOQ、キャリブレーションを実施したい ◎ 通信による装置管理、水質管理を実施したい ◎ 詳細情報 純水製造装置（高流量） Milli-Q® CLX Milli-Q® HX SD Milli-Q® HX 7040/7080/7120/7150 7040/7080/7120/7150 7040/7080/7120/7150 純水精製方法 RO+EDI 法 RO+EDI 法 RO+EDI 法 使用量目安（L/ 日） 320 L 以下～ 1,200 L 以下 240 L 以下～ 1,800 L 以下 240 L 以下～ 5,400 L 以下 イオン交換樹脂（再生品）を使用したくない ◎（ロングライフ EDI®） ◎（ロングライフ EDI®） ◎（ロングライフ EDI®） ◎ ◎ ◎ 菌の増殖、菌による影響を低減したい （製造部・タンク・送水部内 （製造部・タンク・送水部内 （製造部・タンク・送水部内 殺菌 UV ランプ） 殺菌 UV ランプ） 殺菌 UV ランプ） 環境配慮型（省エネ）の装置を導入したい ◎ ◎ ◎ （RO 排水再利用機能） （RO 排水再利用機能） （RO 排水再利用機能） 機器供給用水や製造用水として使いたい ◎ ◎ ◎ 定期診断点検サービスに加入したい ◎ ◎ ◎ IQOQ、キャリブレーションを実施したい ◎ ◎ ◎ 通信による装置管理、水質管理を実施したい ◎ ◎ ◎ 詳細情報 サイエンス系 かんたんカタログ検索 メルク ライフサイエンス - メールニュース お役立ちメディア www.merckmillipore.com/wm カタログ M-hub ファインダー メルク ライフサイエンス公式 SNS、動画コンテンツをご覧ください。 掲載価格は希望販売価格（税別）です。実際の価格は弊社製品取扱販売店へご確認ください。なお、品目、製品情報、価格等は予告なく変更される場合がございます。予めご了承ください。記載内容は2022年10月時点の情報です。 Merck, the vibrant M, and Milli-Q are trademarks of Merck KGaA, Darmstadt, Germany or its affiliates. All other trademarks are the property of their respective owners. Detailed information on trademarks is available via publicly accessible resources. ©2022 Merck KGaA, Darmstadt, Germany. All rights reserved. ライフサイエンス ラボウォーター事業部 〒 153-8927 東京都目黒区下目黒 1-8-1 アルコタワー 5F 製品の最新情報はこちら www.merckmillipore.com/LW お問い合わせフォーム: www.merckmillipore.com/jpts Tel: 03-4531-3939 LWM274-2210-PDF-H