AGUA PURA : FUNDAMENTOS

TIPO 1

Usada para procedimientos que requieren de máxima exactitud y precisión; tales como espectrometría atómica, fotometría de llama, enzimología, gas en la sangre, soluciones buffer de referencia y reconstitución de materiales liofilizados usados como estándares. El agua Tipo 1, debe seleccionarse siempre que en la prueba sea esencial un nivel mínimo de componentes ionizados o cuando se preparan soluciones para análisis de rastreo de metales.

TIPO II

Recomendada para la mayoría de las pruebas analíticas y generales de laboratorio, tales como los análisis hematológicos, serológicos y microbiológicos; así como para métodos químicos en los que específicamente no se indique o se haya comprobado que requiere agua de calida Tipo I. La
ASTM especifica que el agua que el agua Tipo II sea preparada por destilación y como factor importante recomienda que este siempre libre de impurezas orgánicas.

TIPO III

Satisfactoria para algunas pruebas generales de laboratorio; para la mayoría de los análisis cualitativos, tales como uroanálisis, procedimientos histológicos y parasicológicos; para el enjuague de muestras analíticas; preparación de soluciones estándar; y para lavado o enjuague de cristalería (el enjuague final de la cristalería debe hacerse con el tipo de agua especificado para el procedimiento realizado). Para obtener agua Tipo III, se puede utilizar la destilación, la desionizacion de capas mezcladas y la osmosis inversa (alimentando con agua de alta calidad)

Contaminantes del Agua

Para Comprender mejor los distintos estándares del agua, discutiremos los contaminantes que se pueden encontrar en ella.

El agua es un excelente solvente y es esencial para todas las formas de vida tal como las conocemos. Esta es la razón por la cual el agua puede mantener también el crecimiento microbial y puede contaminarse fácilmente con cualquier cosa que entre en contacto con ella.

Aquí tenemos cinco contaminantes básicos encontrados en el agua:

- Sólidos y gases y ionizados disueltos
- Sólidos y gases no ionizados disueltos
- Materia de partículas separables
- Micro orgánico
- Pirógenos

Las impurezas ionizadas, como su nombre lo indica, resultan de la exposición del agua a rocas y minerales en la tierra e incluye compuestos tales como cloruro de sodio y carbonato de calcio. Estos contaminantes son de particular importancia, ya que afectan la dureza y la alcalinidad del agua. Sin embargo,son relativamente fáciles de controlar, ya que los podemos detectar basados en la conductividad/resistividad eléctrica del agua.

Los orgánicos, son la clase mas grandes de contaminantes sólidos no ionizados derivados de la exposición del agua a la contamínate ecológica producida por hojas, peses y otros organismos y se encuentran con frecuencia presentes en suspensión coloidal difícil de remover. El principal gas no ionizado presente en el agua, es el oxigeno.

En todas las funciones de agua se encontraran siempre partículas tales como arena, sedimentos, arcilla y residuos de tubería. Estas son normalmente visibles pero en algunos casos, son materia submicroscópica, invisible a simple vista.

Las impurezas microbiales, incluyendo las amibas, las bacterias paramecias y los virus; se encuentran frecuentemente sobre la superficie de agua no tratadas.

La mayoría de los procesos de purificación municipales, desactivan los microorganismos por medio de la cloración. Puesto que la mayoría de los equipos purificadores de laboratorio remueven el cloro, las bacterias pueden convertirse en un problema para aguas almacenadas, sin circulación o purificadas a través de este procedimiento.

Los pirógenos, el ultimo de los contaminantes que discutiremos, son los productos finales de la degradación bacterial. Estos son frecuentemente lipopolisacaridos y forman parte de la pared celular de las bacterias gramnegativas. Pirógeno significa “causante de fiebre”, si a un mamífero se le inyecta agua que contenga pirógenos, esto le causara fiebre.

DESIONIZACION

La desionización, también llamada desmineralización o intercambio de iones,consiste en la remoción de iones y minerales del agua de entrada por medio de resinas sintéticas, las cuales atraen las sales ionizadas disueltas. Estas resinas se dividen en dos clasificaciones: resinas catiónicas, que remueven los iones positivos y resinas aniónicas que remueven los iones negativos.

Por ejemplo cuando hay cloruro de sodio en el agua de entrada, el Ion de sodio desalojara al Ion de hidrogeno de la resina catiónica. El Ion de cloro desalojara al Ion hidroxil de la resina aniónica; y luego se combinara para formar una molécula de agua.

Los cartuchos de desionización generalmente se consiguen en dos formas: en configuración de dos capas o de capas mezcladas. En una configuración de dos capas las resinas catiónicas y las aniónicas se encuentran en dos columnas separadas o en dos capas separadas en la misma columna. La ventaja de la desionización de dos capas, es su mayor capacidad para producir agua pura en volumen. Sin embargo, la calidad del agua producida es inferior,si se compara con la configuración de capas mezcladas.

En una configuración de capas mezcladas, las resinas catiónicas y aniónicas se mezclan en una sola columna. La ventaja de la desionizacion de capas mezcladas, es la mejor calidad del agua resultante; la cual puede ser producida de la interacción simultanea del agua con las resinas cationicas y aniónicas. El volumen del agua producido es menor, comparado con el de la configuración de dos capas.


ULTRAFILTRACION

La ultra filtración es una tecnología relativamente nueva, utilizada básicamente para remover pirógenos del agua. La superficie de la membrana interna tiene porosidades de menos de 0.005 micrones. El agua pura penetra a través de la membrana, pero las partículas, la sílica coloidal, los microorganismos, y otros orgánicos de alto peso molecular, tales como los pirógenos, son rechazados por la membrana.


ABSORCION

La absorción usa carbol activado para remover las impurezas y el cloro comúnmente encontrado en el agua de alimentación. La forma granulada del carbón activado, provee un área de superficie específica alta, para lograr la máxima eficiencia de absorción. Los compuestos orgánicos y el cloro se adhieren físicamente al carbón y quedan por lo tanto, inmovilizados y removidos.

FILTRACION

Hay dos métodos de filtración. Uno que utiliza un filtro tipo profundo por penetración y el otro que utiliza un filtro de membrana o malla.

El filtro de profundidad o penetración, puede ser hecho de arena o de fibra enrollada alrededor de un núcleo. Una filtración profunda, ocurre a través de todo el filtro y como resultado se obtiene una alta retención de partículas mínimas separables. Sin embargo no hay retención absoluta del sedimento.

Cuando se usan filtros de membrana o de malla, la porosidad del filtro puede ser estrictamente controlada, logrando de esta forma la remoción absoluta de todas las bacterias tan pequeñas como 0.2 micrones, ya que la bacteria mas pequeña conocida es de aproximadamente 0.3 micrones. En muchos casos,los filtros de 0.2 micrones se utilizan en el punto de salida para complementar otros métodos de purificación de agua.


DESTILACION

La destilación es la tecnología mas antigua utilizada para producir agua pura.Consiste en un proceso muy sencillo que involucra al calentamiento del agua hasta llevarla a un estado gaseoso y después recondensarla para remover así una gran cantidad de impurezas.

OSMOSIS INVERSA.

La osmosis inversa se utiliza principalmente como método de pretratamiento.Para entender la osmosis inversa examinemos primero el concepto de osmosis.


En osmosis, usted tiene dos soluciones en los lados opuestos de una membrana semipermeable- por ejemplo, agua pura en un lado y una solución salina en el otro. El agua pura pasara a través de la membrana hacia la solución salina. Este proceso es llamado osmosis, y la fuerza causante de la migración del agua pura, se conoce como presión osmótica.

Cuando al lado concentrado (salado) de la membrana se le aplica una fuerza exterior mayor que la de presión osmótica del lado del agua pura, el flujo osmótica natural se invierte y de aquí el termino de osmosis inversa. La membrana semipermeable permite el paso del agua mientras que las sales son concentradas y enviadas al drenaje. El proceso de osmosis inversa tiene efectividad de remoción del 85 al 95 por ciento de iones, del 99 por ciento de impurezas microbiales y hasta el 99 por ciento de orgánicos de alto peso molecular. Puesto que la osmosis inversa es una tecnología de remoción porcentual, el agua de osmosis inversa producida no puede ser llamada agua de “alta pureza”, la cual se mide en ppb y ppb de contaminantes iónicos. Sin embargo la osmosis inversa es ideal para aplicaciones tales como el lavado de vidriaría y el pretratamiento para destilación o desionizacion.

DESIONIZACION


18.3 Megaóhmios – centímetros. La medida de la perfección más frecuentemente buscada por investigadores en todo el mundo cuando hablan de pureza de agua. La única manera disponible para lograr este nivel de resistividad, es mediante la desionizacion. Para comprender completamente que es la desionizacion y como trabaja esta debemos primero analizar los contaminantes encontrados en el agua y determinar los procesos de purificación requeridos además de la desionizacion, para obtener agua pura destinada a su aplicación especifica.