Tại sao không dùng nước cất để pha loãng mẫu trong thí nghiệm?

Việc pha loãng mẫu một công đoạn quan trọng giúp điều chỉnh nồng độ của các chất trong mẫu thử. Mặc dù nước cất tinh khiết nhưng trong trường hợp này thì đây không phải lựa chọn tối ưu. Vậy nếu không dùng nước cất để pha loãng mẫu thì nên dùng dung dịch nào để thay thế? Cùng Hanimex tìm hiểu về các loại nước sử dụng thay thế nước cất và lưu ý khi pha loãng mẫu trong thí nghiệm qua bài viết dưới đây.

Tại sao không nên dùng nước cất để pha loãng mẫu?

Nước cất được sản xuất thông qua quá trình chưng cất, giúp loại bỏ hầu hết các tạp chất và khoáng chất trong nước. Tuy nhiên, trong một số ứng dụng khoa học, đặc biệt là trong các thí nghiệm yêu cầu độ chính xác cao không dùng nước cất để pha loãng mẫu vì có thể xảy ra sai lệch do các thành phần trong nước cất.

Nước cất thiếu các ion cần thiết như: Na+, Ca2+, Mg2+, có thể làm đổi tính chất mẫu, ảnh hưởng kết quả. Ngoài ra, độ dẫn điện thấp của nước cất có thể làm thay đổi pH mẫu và gây sai lệch trong các phản ứng thí nghiệm. Bên cạnh đó với các tế bào, vi sinh vật cần ion và khoáng chất, nước cất có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của chúng.

Nước cất thiếu một số các ion cần thiết để cố thể làm đổi tính chất mẫu

Các loại nước nên sử dụng thay nước cất khi pha loãng mẫu

Các nhà nghiên cứu thường sử dụng các loại nước khác thay vì nước cất để đảm bảo độ chính xác và ổn định của mẫu. Dưới đây là một số lựa chọn thay thế:

Nước khử ion được lọc qua quá trình đặc biệt để loại bỏ hầu hết các ion và tạp chất, nhưng vẫn giữ lại một lượng nhỏ ion cần thiết cho các phản ứng hóa học. Không dùng nước cất để pha loãng mẫu trong các thí nghiệm hóa học và sinh học thay vào đó là nước khử ion sẽ đem lại kết quả chính xác hơn.

Nước siêu tinh khiết có độ tinh khiết cực kỳ cao, được xử lý qua nhiều bước lọc và khử ion.  Các thí nghiệm yêu cầu độ chính xác cao, như phân tích vi sinh hoặc các phản ứng hóa học đòi hỏi môi trường cực kỳ ổn định chính vì vậy không dùng nước cất để pha loãng mẫu mà nên lựa chọn nước siêu tinh khiết.

Trong các thí nghiệm sinh học hoặc hóa học yêu cầu kiểm soát pH thường sử dụng các loại dung dịch đệm. Các dung dịch đệm giúp duy trì độ pH ổn định trong suốt quá trình thí nghiệm, đảm bảo môi trường phù hợp cho phản ứng hóa học hoặc sự phát triển của tế bào. 

Nước siêu tinh khiết có độ tinh khiết cao dùng thay thế nước cất khi pha loãng mẫu

Hậu quả khi dùng nước cất sai cách trong pha loãng mẫu

Không dùng nước cất để pha loãng mẫu vì có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng, ảnh hưởng đến độ chính xác của các thí nghiệm và phân tích. Nước cất thiếu các ion cần thiết, có thể làm thay đổi bản chất các phản ứng hóa học hoặc sinh học của mẫu, đặc biệt là phản ứng trao đổi ion. 

Ngoài ra trong các thí nghiệm sinh học, việc pha loãng bằng nước cất có thể gây ức chế sự phát triển của vi sinh vật do thiếu ion điện giải. Đối với phân tích hóa học, nước cất có thể làm thay đổi độ pH và độ dẫn điện của mẫu, dẫn đến kết quả đo lường sai lệch.

Những sai sót này có thể làm giảm độ tin cậy của các kết luận khoa học và các quyết định dựa trên kết quả phân tích. Do đó, việc không dùng nước cất để pha loãng mẫu mà nên lựa chọn dung môi pha loãng phù hợp với từng ứng dụng cụ thể là vô cùng quan trọng.

Dùng nước cất để pha loãng mẫu có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của thí nghiệm

Những lưu ý khi lựa chọn dung môi pha mẫu trong phòng thí nghiệm

Khi lựa chọn dung môi pha mẫu trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu cần cân nhắc kỹ lưỡng một số yếu tố quan trọng để đảm bảo tính chính xác của thí nghiệm. Độ tinh khiết của dung môi cần phù hợp với yêu cầu cụ thể. Những thí nghiệm cần độ chính xác cao thì không dùng nước cất để pha loãng mẫu thí nghiệm.

Dung môi phải tương thích với mẫu, không gây phản ứng làm thay đổi thành phần của mẫu trong quá trình pha loãng. Bên cạnh đó, dung môi cần hỗ trợ duy trì điều kiện thích hợp cho các phản ứng hóa học diễn ra. Ví dụ, nước khử ion thường được ưu tiên trong các phản ứng trao đổi ion.

Cuối cùng, cần đảm bảo mẫu ổn định trong dung môi, tránh bị phân hủy hoặc biến đổi, và dung dịch đệm có thể hữu ích trong việc duy trì pH và nồng độ ion. Vì vậy để tránh những sai lệch về kết quả thí nghiệm các nhà nghiên cứu không dùng nước cất để pha loãng mẫu thí nghiệm trong một số trường hợp quan trọng.

Dung môi pha loãng cần phải tương thích với mẫu

So sánh giữa nước cất và nước siêu tinh khiết trong pha mẫu

Khi so sánh giữa nước cất và nước siêu tinh khiết trong phòng thí nghiệm, có một số điểm khác biệt quan trọng cần xem xét. Vì sao không dùng nước cất để pha loãng mẫu mà lại nên sử dụng nước siêu tinh khiết trong quá trình này?

Nước cất có độ tinh khiết cao nhưng vẫn chứa ion, hợp chất hữu cơ và vi sinh vật, không bằng nước siêu tinh khiết.  Ngược lại, nước siêu tinh khiết trải qua quá trình xử lý đặc biệt để loại bỏ gần như hoàn toàn mọi tạp chất, bao gồm cả ion vô cơ và vi sinh vật.

Về ứng dụng trong các thí nghiệm, nước cất thường phù hợp với các thí nghiệm không đòi hỏi độ chính xác quá cao. Trong khi đó, nước siêu tinh khiết là lựa chọn ưu tiên cho các thí nghiệm hóa học phân tích, sinh học phân tử, và các nghiên cứu đòi hỏi chất lượng nước có độ chính xác cực kỳ cao.

Ngoài ra, chi phí nước cất thấp hơn, nhưng dùng cho thí nghiệm quan trọng có thể gây sai lệch lớn còn đối với nước siêu tinh khiết đắt hơn do yêu cầu xử lý đặc biệt. Cuối cùng, nước cất dễ sản xuất và có sẵn ở nhiều phòng thí nghiệm. Trong khi đó siêu tinh khiết cần hệ thống lọc chuyên dụng và đắt đỏ hơn.

Nước siêu tinh khiết cần hệ thống lọc chuyên dụng và đắt đỏ

Trong phòng thí nghiệm, việc lựa chọn dung môi pha loãng mẫu có vai trò then chốt đối với kết quả thí nghiệm. Dù thường được sử dụng rộng rãi hơn nhưng không dùng nước cất để pha loãng mẫu với các thí nghiệm cần độ chính xác cao. Vậy nên khi chọn dung môi, cần cân nhắc tính chất mẫu, yêu cầu độ tinh khiết và các yếu tố liên quan đến thiết bị thí nghiệm.