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.