实验中用于配制溶液的化学试剂和所用水的纯度也很重要，如果水中的污染物会影响实验检测，这些物质必须去除。此外，为了达到良好的重现性结果，需要使用保持稳定水质的纯净水。
随着实验分析系统灵敏度的提高，对水的纯度有了更高的要求，1ppm=1mg/L1ppb=1μg/L1ppt=1ng/L=1μg/ml在水中，两个表面积为1cm2、距离为1cm的电极通电，监测两极之间的电导率。通过施加的电压和测量的电流可以知道两极之间的电阻值。该值在水质分析中通常称为电阻率或比电阻，其单位以MΩ. cm（兆欧-厘米）表示。电阻率的倒数称为电导率或电导率，以μs/cm（microSiemenspercentimeter）表示。
这两个参数是表示水纯度最常用的参数。从自来水中去除离子导致电阻率增加（电导率下降），这不是无限的，因为一些水分子被电离成氢离子和氢氧化物离子，电阻率极限为1248MΩ. cm（25℃）。此外，电阻率值随着水的电离常数而变化，因此受到水温的影响。
例如，25℃的超纯水电阻值12MOM.cm，但0℃时82MOM.cm，100℃时3MOM.cm，25℃左右，温度升高1℃时电阻值会下降0.84MOM.cm，因此以补偿到25℃的电阻率值作为测量标准。
此外，总有机碳含量（TOC）、热源内毒素含量、细菌含量、颗粒含量、微生物含量、总溶解固体含量（TDS）等因素也常被作为后记水质的重要参数，因此，水的纯度标准通常由上述一个或多个参数进行综合解释和分级。纯净水实验室纯净水分类标准可分为4个常规等级：纯净水、去离子水、实验室Ⅱ级纯净水、超纯水纯净水：净化等级最低，电导率通常在1-50μs/cm之间。
它可以由单一弱碱性阴离子交换树脂、反渗透或单次蒸馏制成，典型应用包括玻璃器皿、高压灭菌器、恒温恒湿试验室和洗衣机水的清洗。去离子水：电导率通常在0-0.1μs/cm之间。
采用混合床离子交换与强阴离子交换树脂制成，但有机物和细菌污染水平相对较高，可满足多种需求，如清洗、制备分析标准、制备试剂和稀释样品。实验室二级纯水：电导率0μs/cm，总有机碳（TOC）含量小于50ppb，细菌含量小于1CFU/ml。
它的水质可以适应广泛的需求，从试剂制备和溶液稀释，到为细胞培养物配备营养液和微生物研究。这种纯水可以采用双蒸，也可以通过整合RO和离子交换/EDI多种技术制成，也可以与吸附介质和紫外线灯相结合。超纯水：该等级的纯水在电阻率、有机物含量、颗粒和细菌含量方面都接近理论纯度极限。它通过离子交换、RO膜或蒸馏进行预纯化，然后通过核级离子交换进行纯化，得到超纯水。
通常超纯水的电阻率可达12MΩ-cm，TOC10ppb，滤出0.1μm甚至更小的颗粒，细菌含量低于1CFU/ml。超纯水适用于多种精密分析实验的需要，如高效液相色谱（HPLC）、离子色谱（IC）和离子捕获-质谱（ICP-MS）。较少热源超纯水适用于真核细胞培养等生物应用。超滤技术通常用于去除大分子生物活性物质，如热源（结果0.005IU/ml）和检测不到的核酸酶和蛋白酶。
目前，国际上较为常见的纯水标准主要有以下几种：国际标准组织（ISO）、美国临床病理学会（CAP）试验级水标准、美国试验与材料试验学会（ASTM）、国际临床试验标准委员会（NCCLS）、美国药学学会（USP）等。同时，我国也有相应的纯水标准：中国国家电子级超纯水规范GB/T11446-1997和中国国家实验室水规范GB6682-92等。因此，市场上绝大多数的纯水系统，无论是进口的还是国产的，都是按照这些标准设计的。
目前，纯净水主要应用于两大领域：生命科学应用领域分析和常规应用领域生命科学应用，主要包括：细菌细胞培养、临床生物化学、电泳、电生理学、酶联免疫吸附分析、内毒素分析、组织学、水培、细胞免疫化学、哺乳动物细胞培养、培养基制备、微生物分析、分子生物学、单克隆抗体研究、植物组织培养、放射免疫测定等。分析和常规应用，主要包括：蒸馏器供水、蒸汽发生器、玻璃器皿清洗、样品稀释和试剂制备、超纯水系统供水、固相萃取、普通化学、电化学、分光光度计、TOC分析、水质分析、离子色谱、火焰原子吸收（Flame-AAS）、石墨炉原子吸收（GF-AAS）、高效液相色谱（HPLC）、液相质谱（HPLC-MS）、电耦合等离子体光谱（ICP-AES）、等离子体质谱（ICP-MS）、痕量金属检测、气相质谱（GC-MS）等。电泳用水最重要的要求是去除内毒素（通常小于0.05欧盟/ml）、核糖核酸酶和蛋白酶（无法检测）等生物活性物质。
最好使用电阻率为12MΩ-cm、TOC10ppb、孔径为0.1μm或更小的微滤和细菌含量小于1CFU/ml的超纯水作为供水。内毒素分析：从分离到细胞培养的各种应用领域的水都需要内毒素指标的规范。内毒素的最大指标范围为0.25IU/ml至0.03IU/ml。内毒素分析适用于内毒素较少的超纯水，通常为0.05IU/ml或更少。
超滤是生产内毒素较少的超纯水的必要手段（国际上通常使用MWCO为5000道尔顿的超滤膜），它可以与紫外线等结合进行光氧化。石磨炉原子吸收光谱：GF-AAS与其他原子吸收光谱测定法的不同之处在于，它的火焰炉被电子加热石墨管或棒取代，可以在元素分析中实现高灵敏度。GF-AAS需要提供ppt级杂质水平、电阻率为12MΩ-cm和低TOC水平的顶级纯水系统。
内置监测器提供纯度保证。最终的水质指标是通过良好的预处理系统来实现的，再加上连续的循环流路和纯水的超净化。电感耦合等离子体光谱仪：在ICP-AES应用中，对不同元素的灵敏度有显著差异，但金属、过渡金属、磷和硫的检测下限在ppb范围内。ICP-AES对水的纯度有相当严格的要求。电阻率大于18MΩ-cm的超纯水是必须的。TOC要求一般不太重要。预处理需要反渗透或离子交换。
等离子体质谱：ICP-MS可用于ppt水平的元素测定，对于这种灵敏的ICP-MS分析工作，水的纯度要求非常严格，要求水中杂质在ppt水平，电阻率12MΩ-cm和低TOC。
最终的水质指标是通过良好的预处理系统来实现的，再加上连续循环流路和纯净水的超净化质谱：质谱能够对混合物进行痕量分析，由于其高灵敏度，要求水的最高纯度，所有样品制备和预处理，如固相萃取，都需要超纯水。
水中杂质要求为ppt级，有机物分析要求电阻率为12MΩ-cm，TOC要求极低，一般指标小于3ppb痕量金属检测：先进的现代分析仪器不断提高分析的灵敏度。
痕量元素现在可以通过使用ICP-MS等技术在ppt和sub-ppt水平上测定。痕量分析工作需要不含可测量成分的纯净水，水质要求适用于最严格和敏感的ICP-MS工作。
因此，空白试剂、标准样品稀释、样品制备都需要纯度最高的超纯水，即使是在洁净室，随着科学技术的发展，越来越多的应用开始要求使用纯度高的超纯水。水的净化技术，微孔深层过滤，为颗粒的通过设置物理屏障，并根据过滤后的细颗粒的大小分级。通过缠绕纤维或压制物质形成多孔基质，通过吸附或捕获将颗粒截留。
深层过滤器（通常为1-50μm）常被用作一种经济的净化方法，以捕获大量悬浮固体并保护下游净化设备免受污染和堵塞，需要定期更换活性炭吸附活性炭常被用于预处理系统，以去除进水中的氯和氯胺，防止它们损坏过滤膜和离子交换树脂。
大多数活性炭是由椰壳或煤在水蒸气和CO2的条件下，在800-1000℃煅烧形成活性炭，并经过酸洗去除残留的氧化物和其他溶解物质。用于水处理的活性炭通常孔径范围为500-1000nm，比表面积约为每克1000m2。它通常以颗粒形式压缩并装在净化柱中，以防止产生太细的颗粒污染下游。
活性炭巨大的表面和巨大的孔隙，以及吸附的物质，成为微生物的滋生地。通过在碳中添加不溶性杀菌剂，如银，可以部分抑制微生物的生长。
活性炭柱需要定期更换，以保持最小的细菌含量。反渗透（RO）膜通常用于过滤掉直径小于1nm的污染物。典型的反渗透可以过滤掉水中90%的离子污染物、大多数有机物和几乎所有颗粒污染物。反渗透去除分子量为100道尔顿的非离子污染物的能力较低，但RO膜的过滤能力也随着污染物分子量的增加而增加。
从理论上讲，这种方法可以过滤100%分子量为300道尔顿的分子和包括胶体和微生物在内的颗粒，而溶解气体不能通过RO膜去除。由于其出色的净化效率，反渗透是去除大多数杂质的一种非常具有成本效益的技术。
但它的产水率较低，因此通常与储水箱一起使用，将产水暂时储存起来，以供使用或进一步净化。反渗透装置保护后续系统免受胶体和有机物的堵塞或污染，后续系统通常配备离子交换或电渗析装置。
离子交换离子交换树脂床可以通过与H+和OH-的离子交换有效地去除水中的离子。离子交换树脂是直径小于1mm的多孔球体，由含有大量强力离子交换点的互连不溶性聚合物制成。水中的离子根据其相对电荷密度争夺离子交换树脂的交换点，并被树脂吸附。
树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂。离子交换树脂床用于小型过滤柱或大型滤芯，一般使用一段时间后更换。此时，阴离子和阳离子交换基团已经取代了树脂中的大部分H+和OH-活性点。
通过在离子交换前设置RO膜，可以获得更纯净的水质，延长填料的使用寿命。这种方法常用于生产高纯度超纯水的实验室纯水系统。这种方法也避免了大有机分子对离子交换树脂表面的堵塞，从而降低了其交换容量。
电渗析电渗析（EDI）是一种将离子交换树脂与离子选择性渗透膜相结合的技术，结合直流电从水中去除电离杂质。该技术的发展克服了离子交换树脂的局限性，特别是当离子交换柱耗尽时离子杂质的释放以及重新填充或再生离子交换柱的工作。水通过阳离子或阴离子选择性膜之间充满离子交换树脂的一个或多个管腔。在电场的作用下，离子在离子交换树脂之间向管腔两侧移动，并进入其他管腔。这一过程还产生了维持树脂处于再生状态所需的H+和OH-。
流向两侧独立流明的离子被水冲走，通常EDI产水电阻率可达17MΩ-cm（25℃），总有机碳含量（TOC）小于20ppb。
由于系统中的化学和电环境对微生物生长的抑制，细菌的水平被降到最低。一般情况下，EDI不能产生电阻率为12MΩ-cm的超纯水。EDI之后必须放置离子交换柱，以产生12MΩ-cm的超纯水，并且由于水中只有极少数量的离子存在，离子交换柱的使用寿命延长。
蒸馏是通过改变水的形式——从液体到气体再回到液体——将水从污染物中分离出来。每个转换过程都为纯净水和污染物的分离提供了机会。理论上，蒸馏从水中去除各种污染物，除了蒸气压接近水的物质和共沸化合物。
蒸馏和RO一样，产生纯净水的速度很慢，因此必须储存起来以备后用。蒸馏器非常耗电——通常每升纯净水生产1KW。根据蒸馏器的设计，蒸馏水的电阻率可以达到约1MΩ-cm，因为空气中的二氧化碳溶解到蒸馏水中，并迅速降低其电导率。
新鲜蒸馏水是无菌的，但如果储存不当，一段时间后就不再无菌了；微滤纯水系统中的微过滤器物理阻挡水中的颗粒物和微生物；膜过滤器完全根据颗粒大小分级，具有更一致的分子结构，捕获所有大于其表面孔径的颗粒。
膜过滤器（0.05-0）通常放置在尽可能靠近出水口的地方，以捕获微生物和细颗粒。捕获的颗粒，包括微生物或其代谢物和可溶性物质，可能会再次从过滤器中浸出，因此需要对微过滤器进行适当的维护（定期消毒和定期更换），以使其性能保持在理想水平。
新安装的过滤器通常需要在使用前冲洗以去除可能存在的可提取污染物。超滤（UF）是一个过滤术语，指的是去除蛋白质大小颗粒等颗粒的过滤器。膜孔径通常在1-50nm之间，中空纤维超滤膜通常具有高过滤速率。
超滤膜根据其降低相关污染物浓度的效率进行分级。超滤膜通常安装在净化器出水口附近，以降低微生物和有机大分子的浓度，包括核酸酶和内毒素。
超滤必须定期清洁或更换，以保持其有效性。超滤可以以传统方式安装，所有的水直接流过过滤膜，或者更好的是，在切向流动模式下，一部分进入的水平行于膜表面流动，以去除污染物，以减少其对膜表面的堵塞。
超滤是保证超纯水在颗粒、细菌、热源含量等各项指标上稳定优质的优良技术，国际上超纯水表所用超滤膜的分子量截止值为5000道尔顿。
紫外线灯通常作为杀菌装置，对有机污染物进行分解和光氧化，使其极化或电离，通常安装在离子交换柱之前，以方便其被离子交换柱吸附和去除。实验室纯水系统的紫外线灯光源为低压汞灯，254nm波长的辐射杀菌能力最强，可破坏DNA和RNA聚合酶，仅用少量即可有效阻止细菌的复制，在较高剂量下具有杀菌作用。
紫外灯组件和紫外灯本身的设计应提供足够的紫外线剂量，以避免活细菌的生长，抑制微生物的生长。较短波长（185nm）的射线对有机物有非常好的氧化作用。
紫外线将大的有机分子分裂成较小的离子化合物，这些化合物由后离子交换柱纯化和去除。第一离子交换柱去除有机离子优化了紫外线效率。先进的超纯水系统使用这种双波长紫外线灯组件。
KDF（KDF）是一种高纯度铜/锌合金颗粒，它是通过micro-electrochemical氧化还原反应（Redox）水处理工作，在与水接触时，合金中的两种金属在亚微观尺度上形成无数的小原电池系统，这种材料在水中具有很强的反应能力和极快的反应速度，可以去除水中高达99%的氯和溶解在水中的铅、汞、镍、铬等金属离子和化合物。它有效抑制细菌、真菌、污垢、藻类的生长。
用于预处理、主处理和废水处理设备，KDF完成或替代现有技术，可大大延长系统寿命，减少重金属、微生物、污垢，降低总成本，减少系统维护。
（1）去除强氧化剂（余氯）凯达菲（KDF）具有很强的还原能力，可以去除水中各种强氧化剂，对余氯特别有效。（2）去除重金属凯达菲（KDF）处理介质可以去除水中多种重金属离子，如铅、汞、铜、镍、镉、砷、锑、铝等多种可溶性重金属离子，它们的去除是通过置换反应和物理化学吸附反应完成的。
KDF去除重金属离子的机理如下：金属离子吸附在KDF处理介质的表面，与KDF中的锌发生反应。生成的金属要么吸附在KDF表面，要么进入KDF晶格，从而将有毒的重金属污染物与KDF结合在一起。例如，溶解在水中的铅离子被还原成不溶的铅原子，吸附在KDF介质表面。汞离子与KDF发生类似的反应。X射线衍射研究发现，汞的去除是铜汞合金的形成。（3）硫化氢的去除应用膜法处理水时，如果以地下水为水源，水中可能存在硫化氢。如果硫化氢被氧化成硫，就会污染滤膜表面。KDF过滤介质具有去除硫化氢的功能，生成的硫化铜不溶于水，可在KDF介质反冲洗时去除。（4）悬浮固体KDF处理介质中颗粒的平均粒径约为60目，最小颗粒约为110目，还能起到物理过滤去除悬浮物的作用，通常KDF过滤介质能有效去除直径小于50μm的颗粒。
（5）减少矿物污染（6）抑制微生物繁殖Cadfield（KDF）处理介质不是通过一种机制控制微生物的生长繁殖，而是通过几种机制，通过每个个体或协同作用抑制微生物的生长繁殖。主要机制包括：氧化还原电位的变化、氢氧化物离子和过氧化氢的形成以及锌在介质中的溶解。
一般情况下，当KDF处理介质作为反渗透膜的预处理方法时，可以抑制细菌、藻类等微生物的繁殖，从而防止微生物对膜的破坏。超纯水保持最佳水质超纯水在取水后很容易被环境污染，因此在使用前取水是最合适的方式。只有将超纯水与环境的接触时间缩短到极短的时间，才能获得纯度极高的超纯水。
配置高纯化学试剂时，尽量不要使用长期储存桶中储存的超纯水，因为长期使用后，水质会因杂质和微生物污染而变差。像这种水，使用时不再是超纯水。最好在纯水储存桶中安装空气过滤器，以防止环境因素造成污染。不要将水桶放置在阳光直射下，随着水温的升高，容易导致微生物繁殖。
特别是半透明的储水桶，还会因阳光照射造成藻类繁殖，在取超纯水时，必须将初始出水放出，才能获得稳定的水质。
取水时，让超纯水顺着容器侧壁流进去，尽量不要让气泡产生，这样可以减少空气污染，终端过滤后请不要接软管，用直饮水获得高纯度超纯水。长期使用纯水时，应将储压桶内的RO水全部排出，防止污染。
超纯水机如果长时间不使用，再次使用时应将初始纯水充分排出，以保证水质。原则上，纯水机至少每7-10天应充满一次水，以防止微生物污染。使用超纯水的要点是立即使用。排出前端初始水。取水时避免气泡。实验室常见的水类型蒸馏水是实验室最常用的纯水类型。虽然设备便宜，但极其耗能、耗水和缓慢，应用会逐渐减少。
蒸馏水可以去除自来水中的大部分污染物，但二氧化碳、氨、二氧化硅和一些有机物等挥发性杂质无法去除；新鲜蒸馏水无菌，但储存后细菌容易繁殖；此外，储存容器也很有讲究。如果不是惰性物质，离子和容器中的塑料物质会沉淀，造成二次污染。
去离子水（DeionizedWater）利用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子，但水中仍有可溶性有机物，会污染离子交换柱，降低其功效。去离子水储存后，容易引起细菌的繁殖。产生反渗透水的原理是水分子在压力的作用下通过反渗透膜成为纯水，水中的杂质被反渗透膜截留并排出。反渗透水克服了蒸馏水和去离子水的许多缺点。使用反渗透技术可以有效去除水中的溶解盐、胶体、细菌、病毒、细菌内毒素和大多数有机物等杂质，但不同厂家生产的反渗透膜对反渗透水的质量有很大的影响。
超纯水（Ultra-puregradewater）的标准是水电阻率为12MΩ-cm，但超纯水在TOC、细菌、内毒素等指标上不尽相同，应根据实验要求确定，如细胞培养需要细菌和内毒素，而HPLC要求TOC低。
评价水质的常用指标电阻率（electricalresistivity）：衡量实验室水电导率的指标，单位为MΩ-cm，随着水中无机离子减少，电阻增大，数值逐渐增大。实验室超纯水的标准：电阻率为12MΩ-cm。总有机碳（TOC）：水中碳的浓度，反映水中氧化的有机化合物的含量，单位为ppm或ppb。
内毒素：革兰氏阴性菌的脂多糖细胞壁片段，也称为“热原”，单位为cuf/ml。
