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Sistemas de Purificación de Agua
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14/08/2018
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El agua es uno de los ingredientes más comunes en los laboratorios y en nuestra vida cotidiana. En el caso de los campos científicos y en las investigaciones, el agua se usa comúnmente como solvente, lo que significa que se usa para la limpieza. Además, es la base para cultivos celulares, tampones y reactivos. En cualquier tipo de laboratorio, la calidad del agua es uno de los aspectos más importantes por lo que es el factor clave para el éxito en cualquier investigación. El agua de corriente no es pura, y de acuerdo a su origen pude tener cinco clases de contaminantes que pueden afectar las tareas de laboratorio: iones inorgánicos, orgánicos, partículas / coloides, bacterias y gases. Es por eso que es importante contar con una técnica de purificación adecuada para que la calidad del agua no afecte el trabajo de investigación. Algunas de las técnicas de purificación más comunes son destilación, ultrafiltración, ósmosis inversa, desionización y Sistema de Purificacion de Agua por Oxidacion UV.
La destilación elimina el espectro más amplio de impurezas. En el proceso de destilación, el agua se hierve y el vapor pasa a un condensador donde vuelve al estado líquido, libre de impurezas. Las impurezas se quedan en la caldera. Para ahorrar agua, el suministro de agua de refrigeración al condensador se reutiliza para alimentar la caldera con agua más caliente. Algunos modelos brindan un segundo proceso de destilación para garantizar la pureza del agua. De esta agua es posible producir agua de calidad Tipo II o Tipo III, pero solo el 6% del agua utilizada se produce como agua destilada.
La ultrafiltración se basa en ultrafiltros para eliminar partículas y macromoléculas. El tamaño de poro es alrededor de 0.01 micras. Los modelos varían de acuerdo con el límite de peso molecular nominal, Funciona de manera similar a las membranas de ósmosis inversa. Se clasifica en función de un límite nominal de peso molecular. Por ejemplo, una membrana de ultrafiltración para pesos moleculares de 10.000 daltones, elimina los pirógenos bacterianos cuya masa molecular suele encontrarse alrededor de los 20.000 daltones. Este generalmente es el último paso en los sistemas de purificación. Elimina eficazmente coloides, enzimas y microorganismos con bajo consumo de energía y mantenimiento. Sin embargo, no elimina la disolución de sustancias y gases inorgánicos u orgánicos. Las membranas deben reemplazarse regularmente o desinfectarse para mantener su efectividad.
El sistema de Purificacion de Agua por Oxidacion se basa en el uso de la radiación UV para matar microorganismos e ionizar moléculas orgánicas. La luz se genera por dos ondas de luz de, 185nm y 254nm. Este proceso generalmente se usa para producir agua Tipo I. Este método no es efectivo para eliminar iones, partículas y coloides y se libera C02 y produce una disminución de la resistividad.
Para comprender la ósmosis inversa es necesario comprender el proceso de ósmosis. En este proceso se preparan dos soluciones diferentes utilizando el mismo disolvente y están separadas por una membrana semipermeable, por lo que las moléculas del disolvente de mayor concentración pasan a través de la membrana a la solución más diluida para igualar la concentración. El sistema de purificación de ósmosis inversa consiste en aplicar presión a la solución concentrada para forzar la migración en la dirección opuesta. El agua pasa a través de la membrana y las impurezas quedan atrapadas en la misma. Este proceso es altamente eficiente para eliminar microorganismos, pirógenos, sólidos y coloides con un menor consumo de energía. Sin embargo, las membranas son caras de reemplazar y son muy frágiles, aunado a la necesidad de que la presión del suministro de agua debe ser constante (de lo contrario, el agua resultante puede no ajustarse a los estándares).
Finalmente, la desionización también se conoce como desmineralización o intercambio iónico y es un proceso químico que elimina la contaminación iónica. El agua pasa sobre una resina de intercambio iónico, por lo que se liberan iones hidrógeno e hidroxilo. Es importante reemplazar o regenerar periódicamente la resina para garantizar el proceso adecuado debido a la capacidad finita de la misma. Este proceso tiene un bajo consumo de energía, desperdicio de agua y poco mantenimiento. Sin embargo, no es efectivo para eliminar partículas orgánicas, bacterias o pirógenos.
En los laboratorios, hay dos tipos de agua a utilizar: ultrapura y de uso general. El agua de uso general se obtiene de la destilación, la ósmosis inversa o el sistema desionizador. Estos sistemas de purificacion de agua son apropiados para el uso en el laboratorio de rutina. Igualmente se recomienda el agua destilada para laboratorios de control de calidad. El agua ultrapura es el producto de la combinación de diferentes técnicas y depende del enfoque del científico de laboratorio, por ejemplo, es agua adecuada para laboratorio clínico, la biología molecular, el análisis químico. El tratamiento de Agua para el laboratorio y otros usos dependerá de las necesidades del investigador. Estudie cuidadosamente las ventajas y las desventajas de cada sistema para decidir el apropiado de acuerdo a sus necesidades.
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