概述与原理

Lyman和Fleming人工海水（ASW）配方是海洋科学中引用最广泛的合成海水配方之一，旨在模拟盐度约为35 ppt（千分之三十五）的开阔大洋海水的离子强度、主要阳离子和主要阴离子浓度。粉末混合物（货号A1539076）按照已发表配方含有预先称量比例的氯化钠、氯化镁、硫酸钠、氯化钙、氯化钾、碳酸氢钠、溴化钾、硼酸、氯化锶和氟化钠等成分。

由于盐的比例在生产过程中已固定，研究人员可获得批次间一致性，这一点在单独复配各盐时难以实现。这使得ASW粉末在需要高度可重复离子条件的实验中尤为重要，例如胚胎受精实验、幼体发育研究、离子转运实验和生态毒理学生物测定。

材料与设备

• 人工海水粉末，Lyman和Fleming配方（Aladdin，货号A1539076）
• 高纯度去离子水或蒸馏水（推荐电阻率≥18 MΩ·cm；最低达到II类水质量标准）
• 经校准的分析天平（可读性≤0.01 g）
• 容量玻璃器皿（容量瓶或量筒）
• 磁力搅拌器及搅拌子
• 经校准的折射仪或电导率/盐度计
• 带温度补偿的经校准pH计
• 0.22 µm膜过滤器及过滤装置（用于无菌操作）
• 适当的储存容器（玻璃或惰性塑料，带盖）
• 个人防护装备：实验服、耐化学品手套、防护眼镜

逐步配制操作步骤

1. 计算所需质量：查阅产品标签或检验合格证书，获取每升最终溶液所需ASW粉末的推荐质量。使用经校准的分析天平称取适量粉末。
2. 加入水：在干净的烧杯或容量瓶中，于室温（18–25 °C）下加入最终目标体积约80–90%的高纯度水。较温暖的水（最高30 °C）可促进溶解，但避免超过可能影响不稳定组分的温度。
3. 加入粉末：在持续搅拌的同时，缓慢将称取的ASW粉末加入水中。请勿将水加入干燥粉末中，以免造成局部过饱和及溶解不完全。
4. 搅拌至完全溶解：使用磁力搅拌器搅拌，直至溶液完全澄清、无可见颗粒。根据体积不同，此过程可能需要10–20分钟。
5. 调整至最终体积：将溶液转移至容量瓶，并用高纯度水补至最终目标体积。
6. 检查盐度和pH：使用经校准的折射仪或电导率计测定盐度。天然海水盐度约为35 ppt；如有需要，按实验方案进行调整。测定pH（天然海水pH约为8.1–8.3）。如需调整，谨慎使用稀盐酸或NaOH，或使用与实验相容的适当缓冲液。
7. 过滤（如需要）：对于细胞培养、胚胎或无菌应用，在无菌条件下通过0.22 µm膜过滤器进行过滤除菌。
8. 储存：配制好的ASW短期使用时在4 °C密封容器中储存，或根据需要新鲜配制。防止污染和蒸发。

质量控制与故障排除

质量控制检查：

• 盐度：使用经校准的折射仪或电导率/盐度计验证，标准配方目标约为35 ppt。
• pH：在实验温度下平衡后，确认pH为8.1–8.3。注意与大气的CO₂平衡会影响pH值。
• 澄清度：完全溶解后溶液应澄清无色。浑浊可能表明溶解不完全或水质问题。

故障排除：

• 溶解不完全：增加搅拌时间或适当加热水（不超过30 °C），确保水纯度满足要求。
• 盐度不正确：核实粉末称量质量是否正确，最终体积是否准确达到，并重新校准仪器。
• pH超出范围：允许溶液与大气CO₂平衡30–60分钟后再调整pH，避免过度调整。
• 储存后出现沉淀：轻轻加热并搅拌；若沉淀持续存在，重新配制新鲜批次。沉淀可能表明储存时间过长、污染或温度波动过大。

应用领域与注意事项

典型应用领域：

• 海洋无脊椎动物胚胎和幼体发育研究
• 生态毒理学生物测定（如海胆受精实验、端足类毒性测试）
• 离子转运和渗透调节研究
• 海洋细胞和组织培养
• 水生生物饲养与维护
• 使用明确参考介质校准盐度和电导率仪器

重要注意事项：

• 本配方模拟海水的主要离子组成，但不包含痕量金属、有机营养素或微量营养素，请根据具体生物学应用进行补充。
• 仅使用高纯度水，以避免引入可能干扰敏感生物测定的污染物。
• 使用前务必查阅产品安全数据表（SDS），并遵守机构化学品安全指南。
• 配制好的溶液不得用于人类消费或治疗用途。