Hydrolab es una empresa polaca que se dedica exclusivamente a la gestión del agua en el laboratorio desde los años noventa. Buscando soluciones integrales para diversas aplicaciones que requieren la calidad adecuada de agua. En este trabajo, se deben tener en cuenta muchas normas polacas e internacionales, directrices de la industria seleccionada, requisitos crecientes de los fabricantes de equipos de medición, inversión y costos operativos, así como los deseos individuales de los clientes.
Dependiendo de la industria, el agua debe cumplir con los parámetros de tales estándares: ISO 3696: 1999, ASTM, FP, CLSI. Los estándares básicos para la calidad del agua vigentes en el laboratorio analítico en Polonia son: ISO 3696: 1999 y Farmacopea para laboratorios farmacéuticos y a menudo cosméticos. La norma actual ISO 3696: 1999 describe tres niveles de pureza del agua de laboratorio.
III grado de pureza
Agua para uso básico de laboratorio, utilizada en la mayoría de los trabajos de laboratorio, como lavar y enjuagar vidrio o alimentar lavavajillas, autoclaves o baños de agua, y para la preparación de soluciones reactivas. El agua de este grado de pureza se obtiene mediante una sola destilación, desionización u ósmosis inversa.
II grado de pureza
Agua analítica con un contenido muy bajo de impurezas inorgánicas, orgánicas y coloidales, adecuada para aplicaciones analíticas de alta sensibilidad, por ejemplo, espectrometría de absorción atómica (AAS) y para la determinación de componentes presentes en rastros. Se puede obtener agua de esta calidad, por ejemplo, mediante destilación múltiple o destilación precedida de desionización u ósmosis inversa.
I grado de pureza
Agua ultra pura, adecuadamente libre de impurezas iónicas y orgánicas disueltas o coloidales, que cumple con los requisitos analíticos más estrictos, incluidos los requisitos de HPLC, GC, cultivo de células de mamífero y biología molecular. La obtención de esta agua es posible a partir de agua de segunda clase de pureza, sometiéndola a tratamientos adicionales, por ejemplo, ósmosis inversa o desionización, seguida de filtración a través de un filtro de membrana de 0.2 μm para eliminar partículas de sustancia o destilación dos veces en un aparato de cuarzo.
Tabla 1: agua según ISO 3696: 1999
En la industria farmacéutica y cosmética, el agua también es la sustancia más utilizada. Sirve como producto terminado, como ingrediente en muchas preparaciones farmacéuticas y cosméticas, pero también como producto de lavado. Es una sustancia estratégica sujeta a numerosas regulaciones legales, principalmente requisitos de farmacopea.
Tabla 2: requisitos según FP
Los métodos básicos para obtener aguas de laboratorio que cumplen con los estándares anteriores son la destilación, el intercambio iónico, las técnicas de membrana (principalmente la ósmosis inversa) y la electrodesionización. La fuente de agua de laboratorio es el agua del grifo (entubada), su calidad y nivel de contaminación tiene un impacto significativo en el trabajo efectivo de estas técnicas. Los principales contaminantes del agua entubada incluyen iones inorgánicos, sustancias orgánicas, partículas / coloides, bacterias y gases.
Hydrolab diseña y fabrica desmineralizadores de laboratorio para el tratamiento del agua del grifo de acuerdo con las directrices de las normas europeas. Utiliza tecnologías modernas, el mencionado intercambio de iones, ósmosis inversa y electrodesionización, así como filtración mecánica, adsorción, eliminación de hierro, ablandamiento, microfiltración, ultrafiltración y radiación UV 185/254 nm. La filtración mecánica de ablandamiento de carbono, basada en el módulo A2 es un elemento común de la mayoría de los desmineralizadores Hydrolab. Esta filtración prepara agua del grifo para el proceso de ósmosis inversa. La filtración mecánica tiene como objetivo eliminar todas las suspensiones y sólidos de hasta 1 μm del agua. La siguiente etapa en el módulo A2 es el proceso de ablandamiento del agua. Consiste en la eliminación de iones que son responsables de la dureza del agua, al hacer pasar el agua a través de kationit de sodio. Cuando el agua fluye a través de la resina de intercambio iónico, los iones de calcio (Ca2 +) y magnesio (Mg2 +) se intercambian por iones de sodio (Na +). La última etapa es la filtración en un yacimiento de carbón activado, cuya tarea principal es eliminar el cloro, sus derivados, compuestos orgánicos y sustancias responsables del mal sabor, color y olor del agua. La gran superficie y la alta porosidad de los carbonos activados (1 gramo tiene un área de aproximadamente 800 m, así como el material retenido en él, crean un lugar favorable para el desarrollo de microorganismos. Por lo tanto, el tiempo de trabajo del módulo A2 es de un máximo de 6 meses.
La filtración inicial en el módulo A2 es seguida por una etapa importante de purificación de agua: proceso de ósmosis inversa. La membrana retiene 96-99% de impurezas orgánicas e inorgánicas disueltas en agua. La conductividad específica del agua osmótica es de unos pocos a varios microsiemens por centímetro (μS/cm). El grado de retención del proceso de ósmosis inversa es variable (96-99%), dependiendo de la salinidad, temperatura, presión y caudal del agua que alimenta la membrana. La membrana osmótica semipermeable consiste en muchas capas enrolladas en un mandril perforado colocado dentro de la membrana. El agua contaminada se presiona bajo presión sobre la superficie de la membrana, donde las partículas de agua se difunden a través de la membrana. Los contaminantes se separan y se desechan al desagüe (sistema de alcantarillado). El agua purificada entra a través de los agujeros en el mandril central y, bajo presión, sale de la membrana. El proceso de ósmosis inversa determina la eficiencia de todo el dispositivo, y la calidad del agua producida afecta directamente el tiempo de trabajo de las etapas posteriores de purificación. La presión y temperatura aplicadas tienen un impacto significativo en este proceso.
El agua producida en esta etapa es el agua de salida para los dispositivos de la serie técnica que, en condiciones óptimas de funcionamiento, producen agua del grado III de pureza según ISO 3696: 1999. Al agregar la siguiente etapa de purificación de agua, que es el intercambio iónico, podemos obtener agua del segundo grado de pureza de acuerdo con ISO 3696: 1999. Los módulos de desionización contienen yacimiento de resinas mixtas de intercambio iónico en forma iónica H + / OHˉ. El agua osmótica se purifica en columnas de desionización, donde se capturan las sales minerales restantes. En el proceso de intercambio iónico, los iones y moléculas todavía presentes en el agua que tiene una cierta carga están unidos por intercambiadores iónicos (ionitos). Después de este proceso, su conductividad cae por debajo de 0.1 μS/cm. Las resinas de intercambio iónico durante el funcionamiento garantizan una calidad de agua constante hasta que se agota la capacidad de trabajo del módulo.
El agua producida en esta etapa es el agua de salida para los dispositivos de la serie Técnica Plus, HLP, Spring que producen agua de segundo grado de pureza según ISO 3696: 1999. Para obtener agua de grado I según ISO 3696: 1999, debemos expandir el sistema anterior con otras etapas de purificación. El elemento básico es el proceso de microfiltración, así como la ultrafiltración y la radiación UV.
La cápsula de microfiltración está hecha de una membrana de dos capas hecha de acetato de celulosa o polietersulfona con tamaños de poro de 0.2 μm y 0.45 μm. La capacidad de trabajo es el número de poros en la membrana es igual al número de bacterias retenidas en una superficie de membrana determinada. Es 1 x 107 CFU/cm2 para Brevundimonas diminuta.
La ultrafiltración, por otro lado, es un proceso de separación a baja presión que utiliza membranas asimétricas porosas con un diámetro de poro de 0.001 a 0.1 μm, permitiendo que el agua, la sal y los azúcares fluyan a través de la membrana, y separando proteínas y partículas más grandes. Reduce perfectamente los niveles de endotoxina.
La radiación de las lámparas UV se usa para desinfectar el agua. Estos dispositivos emiten radiación a una longitud de onda de 254 nm, lo que provoca una reacción fotoquímica que daña las estructuras de ADN de los microorganismos. La radiación con una longitud de onda de 185 nm, a través del proceso de fotooxidación, reduce el nivel del parámetro TOC.
El agua producida en esta etapa es el agua de salida para dispositivos de las series HLP, Spring, R y Ultra, que producen agua del primer grado de pureza según ISO 3696: 1999. El siguiente diagrama ilustra la dependencia de la tecnología utilizada en el grado de pureza del agua y los modelos de desmineralizador que cumplen con esta dependencia.
Todas las etapas de purificación de agua son completamente automáticas y no requieren mantenimiento. Durante la producción, el almacenamiento y la distribución de agua purificada, el proceso de monitoreo continuo de sus parámetros que refleja el grado de pureza es extremadamente importante. Este problema es particularmente importante en muchas industrias, como la industria farmacéutica, que está fortalecida por los estándares ya mencionados (farmacopea), así como en laboratorios analíticos (estándar ISO 3696). Además de los requisitos aplicados por las normas y reglamentos pertinentes, son importantes los requisitos de los usuarios de los sistemas de purificación de agua, que a menudo son más estrictos.
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