实验室水资源的管家：Merck Milli-Q Integral纯水/超纯水一体化系统

更新时间：2026-02-27

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在现代实验室中，水质是决定实验结果可靠性与可重复性的基础变量。从基础的缓冲液配制到高灵敏度的LC-MS分析，不同应用对水质的要求千差万别。Merck（默克）旗下的Milli-Q Integral纯水/超纯水一体化系统，凭借其的Elix®技术、智能化的取水终端以及多层级的水质监控体系，重新定义了实验室用水的标准。它不仅是一台制水设备，更是一个高度集成的“水质解决方案平台"。

设计理念：从“单一产出"到“按需定制"

传统实验室往往需要同时配备纯水机和超纯水机，占用宝贵的空间且管理复杂。Milli-Q Integral的核心设计理念在于“合二为一"：以自来水为进水，同时产出II级纯水（Elix水）和I级超纯水（Milli-Q水）。

这种一体化的设计不仅节省了采购两台设备的成本，更重要的是构建了一个柔性的水资源管理体系。研究人员可以根据具体需求，在同一个系统上获取适用于玻璃器皿润洗的纯水，或适用于分子生物学研究的超纯水，实现了水资源的按需分配与精细化管理。

核心技术解析

1. Elix® EDI技术：从“化学再生"到“电化学再生"

Milli-Q Integral的纯水制备单元采用了默克密理博的Elix®连续电去离子（EDI）技术。这一技术是对传统离子交换工艺的革命性升级。

工作原理：在反渗透（RO）处理后，水流通过一个混床式离子交换树脂模块。与传统依赖化学药剂再生的模块不同，Elix技术利用一个弱电场持续再生离子交换树脂。电流将水分子分解为H⁺和OH⁻，这两种离子原位对树脂进行再生，并将截留的离子排出。
技术优势：这一过程无需添加软化剂、也无需因化学再生而频繁更换DI柱，大大降低了长期运行的耗材成本与维护工作量。其产出的II级纯水电阻率稳定在 >5 MΩ·cm@25°C，TOC <30 ppb，水质远超传统的蒸馏水或去离子水。

2. 双重水质监控：无机与有机物的“火眼金睛"

为确保产出水质的可靠，Milli-Q Integral构建了严密的在线监控网络：

高精度电阻率监测：系统配备了四组电阻率检测器，电极常数低至0.01 cm⁻¹，符合ASTM标准。它们分别监测进水、反渗透产水、EDI产水及最终超纯水的水质，实时显示带温度补偿或不补偿的电阻率值，一旦出现异常自动报警。
内置TOC监测仪：有机污染是影响痕量分析结果的关键因素。系统内置的总有机碳检测仪，检测范围覆盖1-999 ppb，检测精度高达±1 ppb，符合美国药典（USP 643）和欧洲药典（EP 6.5）的规范，确保超纯水的TOC稳定控制在5 ppb以下。

3. 分体式POD取水终端：将“纯净"延伸至使用点

Milli-Q Integral采用了主机与取水器分离的模块化架构。一台主机最多可配置三个独立的取水器（POD），并可延伸至最远20米处。

Q-POD（超纯水取水器）与E-POD（纯水取水器）：这两种取水器均配备彩色显示屏，可显示取水点的实时水质，避免了管路远端可能存在的二次污染风险。
人性化设计：取水器的高度和角度可调，支持定量取水功能（流速0.05-2.0 L/min可调），适配从微量离心管到大型试剂瓶的各种容器。

水质标准与规格参数

Milli-Q Integral系统以符合US-EPA、EP和WHO标准的自来水为进水，产出水质符合甚至超越多个国际标准（如ISO 3696、ASTM D1193、USP、EP、CLSI-CLRW及中国GB/T 6682标准）。

水质指标	I级水（超纯水，来自Q-POD）	II级水（纯水，来自E-POD）
电阻率	18.2 MΩ·cm @ 25°C	>5 MΩ·cm @ 25°C
TOC	< 5 ppb	< 30 ppb
细菌	< 0.01 CFU/ml *	< 0.1 CFU/ml *
颗粒 (>0.2 μm)	< 1 /ml *	< 1 /ml *
热原（内毒素）	< 0.001 EU/ml **	< 0.001 EU/ml **
核糖核酸酶	< 1 pg/ml **	< 0.01 ng/ml **
脱氧核糖核酸酶	< 5 pg/μl **	< 4 pg/μl **

注： 在安装Millipak Express 40过滤器或Biopak超滤柱作为终端精制器的情况下； *在安装Biopak超滤柱作为终端精制器的情况下。

该系统提供多种产水量的型号，以满足不同规模实验室的需求：Milli-Q Integral 3/5/10/15，对应的纯水日产量分别为70L、120L、240L和360L 。

智能管理与应用拓展

1. 全生命周期的数据追踪

系统内置智能管理软件，支持分级权限管理（符合FDA 21 CFR Part 11规范）。主机可自动记录一整年的用水量及水质资料，并通过RS232接口或网线接口与实验室LIMS/BMS系统连接，实现数据溯源与远程监控。

2. 终端精制器：应对最严苛的应用挑战

针对特定领域的要求，Milli-Q Integral的取水终端可配备一系列专用的“终端精制器"（POD Pak），实现对特定污染物的靶向去除：

BioPak：有效去除内毒素、核酸酶（RNases/DNases），适用于PCR、细胞培养等分子生物学研究。
LC-Pak：针对超微量有机分析，将有机物干扰降至低。
EDS-Pak：专用于环境内分泌干扰素研究。
VOC-Pak：适用于挥发性有机物分析。
Millipak：0.22 μm终端过滤器，确保出水无菌无颗粒。

结论

Merck Milli-Q Integral纯水系统不仅仅是一个水纯化设备，它代表了现代实验室基础设施向“智能化、集成化、精细化"发展的趋势。通过将的Elix EDI技术、实时多参数监控、灵活的取水终端以及可扩展的应用模块融为一体，Milli-Q Integral为分析化学、生命科学及材料科学等领域的研究人员提供了一个稳定、可靠且经济的水质解决方案。它确保了每一次移液、每一次色谱进样、每一次细胞培养的背后，都有一份可追溯、值得信赖的纯净。