Estándares de calidad en agua grado reactivo

La calidad del agua de uso en el laboratorio o en aplicaciones donde se requiere de agua con un contenido mínimo de impurezas, puede ser establecida en base a diferentes normas o criterios, dependiendo de la institución u organismo que establece los estándares.

La industria de componentes electrónicos, las asociaciones medicas, la industria farmacéutica, etc., establecen sus propios criterios de calidad que aunque son muy similares, difieren entre si. La ASTM (American Society for Testing and Materials), es la institución más reconocida y que se dedica específicamente al establecimiento de estándares o valores guía para la calidad del agua con estas características.

Los estándares establecidos, determinan la calidad del agua por su conductividad que se expresa en micosiemens por centímetro (mS/cm) es una medida indirecta del contenido de sales que contiene el agua. La resistividad es lo inverso y sus unidades para el agua de alta pureza son megaohms (MW).

El agua químicamente pura tiene una conductividad de 0.056 mS/cm o 18 MW. Este es el máximo grado de pureza que se puede obtener y es el agua Tipo I de acuerdo a los estándares de la ASTM.

Otros parámetros que caracterizan el tipo de agua son el pH, el carbono orgánico total, sodio, cloruros y sílice.

De estos parámetros los que son más fáciles de medir y de controlar es la conductividad o la resistividad, los cuales se miden con un conductímetro.

El pH no es un parámetro de calidad del agua ya que medir el pH al agua de alta pureza no es fácil y se requiere de un electrodo especial o se debe agregar sales al agua para poder establecer una diferencia de potencial entre el electrodo y la solución.

La sílice si es muy importante como parámetro de calidad del agua, ya que adicionalmente a la conductividad, la presencia de sílice, no afecta la calidad del agua, sino que la sílice se encuentran en solución como ácido silícico que se disocia de la siguiente manera:

H2SiO4   Þ H+ + HSiO3-

El ácido silícico tiene una constante de disociación muy pequeña, por lo que no se disocia fácilmente,

Si el agua se trata con una resina catiónica/aniónica, el HSiO3- se adhiere a la resina y es removido. La ausencia o presencia mínima de ácido silícico, es evidencia de que el agua es de alta pureza ya que este ión es el más persistente.

Clasificación del agua de acuerdo a su calidad fisicoquímica

NL: No hay límite establecido

Clasificación del agua de acuerdo a su calidad microbiológica

También el agua es clasificada de acuerdo a su calidad microbiológica, como agua tipo A, B y C

¿Qué calidad de agua requiero?

El agua que se debe emplear en laboratorio esta en función de los criterios de calidad del usuario, Para preparación de soluciones de laboratorios como: soluciones de titulación, soluciones buffer, para lavado de material de vidrio, etc. el agua empleada puede ser tipo IV y en lo referente a calidad microbiológica Tipo C.

Para trabajos de determinación de metales traza el agua Tipo I, con calidad microbiológica Tipo B, cumpliría las expectativas.

Para biología celular y cultivo de tejidos, pudiese requerirse agua Tipo I, con calidad microbiológica Tipo A.

¿Qué procesos de tratamiento de agua deben implementarse para obtener agua de alta pureza?

La obtención de agua ultrapura no puede obtenerse con un solo proceso, se requiere la combinación de más de uno de ellos para lograr la calidad deseada tanto en lo fisicoquímico como en lo microbiológico. Como complemento se requiere de un tratamiento continuo y reiterativo para preservar e incrementar su calidad.

Una forma de lograrlo, es filtrando el agua de la red de suministro en filtros de sedimentos y de carbón activado, para eliminar partículas y el cloro residual. Esta agua pasa a una unidad de osmosis inversa donde se eliminan las sales disueltas con una eficiencia de 95-98%.

La remoción de sales por una membrana de osmosis inversa no es suficiente si el agua que se pretende producir es de calidad I, II o III, por lo que el producto de la osmosis pasa a un lecho mixto de resinas catiónicas/aniónicas, mezcladas entre si en forma tal que los equivalentes de cada resina son los mismos.

El agua que sale de este lecho de resinas mixtas no necesariamente cumple con los estándares de calidad y es conveniente reciclar y pasar continuamente el agua a través de la resina mixta. Esto no solo incrementa en cada paso su calidad, sino que también, el agua almacenada pierde sus cualidades, por lo que el reciclado continuo es muy conveniente.

Eventualmente la resina de pulido se satura y es necesario su cambio por resina nueva. Este cambio de resina se debe hacer a criterio del usuario, estableciendo el mismo sus límites de calidad en el agua de consumo.

Si el agua producto no se emplea continuamente y se almacena por periodos, no solo disminuye su calidad fisicoquímica, sino también microbiológica.

Cuando el agua circula, se intercala una lámpara UV de 254 nm para desinfección del agua y una segunda lámpara UV de 185 nm para destrucción de la materia orgánica al nivel de trazas que siempre se genera cuando el agua está en contacto con la resina mixta y demás componentes del equipo.

Esta configuración produce agua de optima calidad en sus parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, agua de calidad tanto para determinación de metales a niveles ultratraza, y libre de carbono orgánico residual y otros componentes químicos que causan señales no deseadas en sus equipos de cromatografía o en sus pruebas bioquímicas

Proveedores de sistemas para obtención de agua ultrapura

A continuación le presentamos a Festa-Hidrogel, proveedor de sistemas para obtención de agua ultrapura:

Festa-Hidrogel es una empresa cuyo giro principal es en el tratamiento y acondicionamiento de aguas potables y residuales. Dentro de sus principales divisiones se encuentra el de sistemas para obtención de agua ultrapura, que es necesario cuando se demanda agua con un mínimo de sales y compuestos similares que disminuyen su grado de pureza.

Diagrama de flujo en sistema de producción de agua ultrapura HIDROGEL

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Festa-Hidrogel.

O bien, haga contacto directo con Fesra-Hidrogel para solicitar mayor información sobre sus sistemas para obtención de agua ultra pura.

CASOS HISTORICOS   El LVN – 2000 Proporciona una Solución de Desinfección de Bajo Mantenimiento, Efectiva al Costo   CLIENTE: DEPTO. DE OBRAS PUBLICAS DIVISION DE SANITACION DE WEST BABYLON, N.Y. EN EL CONDADO DE SUFFOLK   EQUIPO: LVN – 2000 SISTEMA DE INYECCIÓN QUÍMICA LIQUIDA INSTALADO: FEBRERO 2001   ANTECEDENTES: El cliente había estado usando bombas de velocidad variable, para dosificar hipoclorito dentro de una agua de acarreo que alimentaba una cámara de contacto. A modo de mantener el residual de Cl2 en el punto de ajuste especificado, durante los períodos de bajo flujo, las bombas tenían una corrida tan lenta, que causaba el calentamiento de los motores CD. En ocasiones, la demanda del Cl2 tenía cambios tan drásticos que requerían la entrada de una segunda bomba-por la duración de los picos de demanda-y después sacarla al caer la demanda. Durante la temporada del estiaje, el desprendimiento de gas-del hipoclorito-planteaba un buen problema. Estos desprendimientos provocaban el congestionamiento de las bombas-por las bolsas de gas-que requería de la atención de los operadores, para purgar el sistema. Cuando la bomba debería remontar, no bombeaba tan eficientemente....causando sólo que corriera a una mayor velocidad. Se requería también del alto mantenimiento del remplazo de diafragmas y cabezales de bombeo. En un momento dado, se instalaron líneas de menor diámetro hacia la bombas de hipoclorito, para tratar de aliviar el problema de los desprendimientos de gas; sin embargo esta solución falló debido a las largas líneas requeridas para llegar hasta las áreas de tanque de almacenamiento y bombas. ACCION TOMADA: Se instalaron tres unidades LVN-2000 de inyección química líquida, totalmente automatizadas con controles PCU......con acción de interfase. RESULTADOS: Con las unidades LVN-2000 ya instaladas, se utiliza un efluente de agua filtrada, para operar un eductor que extrae la solución de hipoclorito, desde el tanque de almacenamiento y a través de la unidad LVN-2000. Como beneficio adicional, el flujo del LVN-2000 es suave y contínuo, eliminando así bolsas de aire y entrada de reactivo en “oleadas”, al tiempo que a-porta una lectura directa del flujo. Facilita un mejor mezclado del hipoclorito con el flujo del agua de acarreo. Una vez que el hipoclorito es mezclado-en el eductor con el agua de acarreo, llega por tubería hasta el difusor de la cámara de contacto. Después que la solución se mezcla con el efluente de la planta, una bomba de muestreo alimenta al analizador de cloro residual, para proveer la retroalimentación medida, de los niveles de cloro. El nivel del Cl2 residual deseado, es la señal de entrada del controlador PCU. El punto de ajuste del PCU, compara la señal medida-del analizador-para ajustar automáticamente la capacidad del LVN-2000......y mantener el residual correcto de Cl2. El cliente ha encontrado que, a diferencia de las bombas, el mantenimiento del sistema líquido V-Notch, ha sido prácticamente despreciable y ha reducido los trabajos de las lavadas mensuales del dosificador y de las líneas de del difusor, así como la limpieza de filtros, para prevenir los congestionamientos de los orificios del eductor. “Encontramos que la alta confiabilidad y el mínimo mantenimiento del LVN-2000, justificó muy bien el costo de capital de la unidad” , acota Doug Haussel, Jefe de la Plantilla de Operadores. Se trata de un sistema de limpieza simple, que no requiere del mantenimiento ó el remplazo de las partes mayores en movimiento. El sistema opera al vacío, lo cual minimiza la posibilidad de derrames y fugas, y lo convierte así en una instalación muy limpia, montada en pared. No existen ningunos motores, que energizar-aparte del del actuador automático-ni válvulas ó diafragmas que remplazar. “La operación es mucho más suave, cuando no hay tuberías que vibran alocadamente....por las altas velocidades de las bombas. A ésto se suman las economías por los costos conjuntos de operación y mantenimiento”. El sistema LVN-2000, de inyección química líquida, ha probado ser muy confiable, simple y efectivo en proveer la desinfección final del efluente, a la luz de los flujos diurnos de la planta y los cambios en las demandas de cloro. A pesar de las variaciones del flujo, el LVN-2000, aporta una operación suave y un residual estable de cloro, dentro del marco del lapso de 6.5 horas que enseña la gráfica. Sistema SCADA del cuarto del control de Operaciones que muestra el estatus de los procesos de efluente final /desinfección del efluente.

Cortesía de USFilter, a Siemens Business. Para conocer más sobre US Filter, a Siemens Business, sus productos y soluciones, haga click aqui

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