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.

Nuevo Sistema de Medición con los más altos estándares de sensibilidad, velocidad y precisión del mercado, Agilent Technologies

Agilent Technologies, líder mundial en instrumentos de medición electrónica e instrumentación analítica, anunció la disponibilidad en México del novedoso cromatógrafo de líquidos/ espectómetro de masas (LC/MS) de cuadrupolo acoplado a Tiempo de vuelo (Q-TOF) de mayor rendimiento en la industria llamado LC/MS 6510 Q-TOF, el cual genera una sensibilidad diez veces mayor con respecto a otros instrumentos de su clase estableciendo así nuevos niveles de rendimiento analítico en la industria.

Desarrollados por la división de biociencias y análisis químicos de la empresa (LSCA), los espectómetros de masa Q-TOF permiten identificar los compuestos de distintas mezclas dando con ello mayor precisión a investigaciones en industrias que como la farmacéutica requieren un monitoreo preciso de los componentes de sus productos. El instrumento no sólo será funcional para laboratorios médicos, sino que también permitirá una mejor investigación en las pruebas de seguridad en alimentos, el análisis de componentes para exportación, reconocimientos ambientales y estudios forenses, entre otros.

Con el 6510, Agilent ofrece un sistema con un rendimiento analítico de vanguardia industrial además de la confiabilidad y la simplicidad de uso apoyando así a sectores tales como: salud humana, bebidas, alimentos y farmacéutica entre otros, a incrementar sus niveles de productividad a través de un análisis más certero de los componentes necesarios para elaborar o exportar su producto cumpliendo así con la reglamentación internacional de cada sector.

Hasta el día de hoy, este tipo de procesos implicaban un gasto muy grande no sólo por el costo de los equipos sino también por la inversión de horas/hombre especializado, ya que los resultados no eran fáciles de reportar y requerían un alto nivel de conocimientos para su interpretación, lo que la mayoría de las ocasiones comprometía los resultados ante la dificultad de identificación de muestras poco abundantes.

Gracias a estos innovadores avances, el análisis se convierte en un proceso más rutinario permitiendo a las empresas enfocarse simplemente en la interpretación de los resultados y la búsqueda de soluciones acordes con su industria, ya que el 6510 permite a cualquier operador identificar elementos desconocidos con gran confianza, lo que sin duda alguna representará un elemento importante de competitividad empresarial basada en tecnología de punta.

Tal es el caso de la industria farmacéutica, en donde a partir de la separación e identificación de las proteínas con este cromatógrafo se conocerán sus propiedades generando información vital para un manejo más preciso de la composición de diversos medicamentos que permitan atacar o incluso erradicar enfermedades tan importantes como el cáncer, la diabetes o el lupus, entre otros. La información obtenida facilitará las decisiones para adelantarse al proceso evitando tener que esperar a los primeros síntomas para diagnosticar este tipo de males.

“La combinación de la precisión, la velocidad y la sensibilidad del Agilent 6510 permite flujos de trabajo de vanguardia, como en el desarrollo de perfiles, que pueden mejorar enormemente los resultados de las diferentes industrias. El sistema también puede ayudar en otras investigaciones, ya que permite a los clientes descubrir y caracterizar compuestos en muestras difíciles, con mayor velocidad, eficiencia y confianza”, aseguró Guillermo López, Director General de Agilent Technologies México.

De manera integral, la compañía diseñó instrumentos que trabajaran bien de forma conjunta por lo que paralelamente desarrolló un cromatógrafo de líquidos de alto rendimiento y rápida resolución llamado HPLC 1200, cuyo trabajo conjunto permitirá separar, identificar y cuantificar de forma precisa moléculas de diferentes tamaños incluyendo aquellas que por su volumen se volvían extremadamente difíciles de analizar en pruebas tradicionales de alimentos, forenses, ambientales y otros análisis químicos y aplicaciones de biociencia.

Anteriormente, además de las limitaciones técnicas a las que se debían ajustar las industrias, el proceso de análisis de una muestra simple implicaba invertir aproximadamente 45 minutos, tiempo que gracias a los nuevos desarrollos se ha logrado reducir a un total de hasta 2 minutos disminuyendo también de manera importante el consumo de solventes utilizado para este proceso.

Asimismo, el equipo estará disponible con un software especializado desarrollado por técnicos de la compañía, optimizando con ello el sistema y permitiendo al mismo tiempo controlar los equipos uno a uno en pequeñas empresa o incluso hacerlo en redes en el caso de corporativos de gran tamaño logrando al mismo tiempo la interacción entre resultados y control de producción de las compañías facilitando la detección y cuantificación de los compuestos objetivo sin depender de un tercero.

Basado en la mejor tecnología de medición, este software diseñado de manera especial para el espectómetro de masas disminuye considerablemente el rango de incertidumbre en el análisis permitiendo a las empresas obtener mejores y más rápidos resultados en sus procesos convirtiendo rápidamente complejos análisis en respuestas sobre la identidad y la composición de diversos elementos.

El control de instrumentos ofrece a las industrias la oportunidad de mantener un seguimiento puntual para el cumplimiento de normas nacionales e internacionales de producción y comercialización de diversos productos gracias al software que de manera más amigable y sencilla por medio de tutorías en español permite al usuario navegar libremente por el programa.

Construido sobre una arquitectura abierta y normas industriales la plataforma informática permite a los usuarios integrar el 6510 en ambientes IT actuales, o sobre los diferentes sistemas NDS (Network Data Systems) de Agilent para una administración centralizada de datos .

Finalmente, la escalabilidad de estos equipos permite añadir nuevos elementos en función no sólo del crecimiento de la empresa, sino también de los requerimientos analíticos al tiempo que se hace uso del soporte técnico especializado que de manera local ofrece Agilent Technologies acompañando así al cliente en cada paso del proceso.

Las plataformas tecnológicas más importantes de la empresa en esta área incluyen los cromatógrafos de gases (GC), los cromatógrafos de líquidos (LC) y los espectrómetros de masas (MS) tecnologías que permiten la identificación, cuantificación y análisis de las propiedades atómicas, moleculares, físicas y biológicas de miles de sustancias y productos.

Agilent Technologies Inc.,es la compañía premium en mediciones en el mundo y líder en tecnologías de comunicaciones, electrónica, biociencias y análisis químico. Los 20,000 empleados de la compañía dan servicio a clientes en más de 110 países. En el ejercicio fiscal 2005, Agilent tuvo ingresos netos por $5.1 miles de millones de dólares.

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El uso de carbón activado en purificadores de tratamiento de agua para embotelladoras y agua potable

Los carbones activados comerciales de diversos orígenes contienen entre un 3 a un 15% de cenizas, generalmente se encuentran en forma de óxidos metálicos. La cantidad exacta se puede determinar por ignición de una muestra de carbón.

Las cenizas están constituidas por elementos no volátiles, como Na, K, Ca, Mg, S, Fe, Si, Al, y P; Estas cenizas son predominantemente alcalinas, que quiere decir que cuando se carga un nuevo lecho de carbón activado granular (CAG), el pH del agua a la salida del purificador puede elevarse considerablemente, un valor típico es un incremento de 7 a 9.

Entre un lote y otro puede existir variación en el porcentaje de cenizas, tal vez el lote que se surtió hace un año no presento incremento y el actual si, esto es por que el carbón activado es un producto natural y existe variación del tipo de cenizas que contenga cada beta de extracción.

Calgon Carbon Corporation es productor y proveedor global de carbón activado y de innovadores sistemas de tratamiento, proporciona tecnología de alto valor agregado y servicios para optimizar los procesos de producción.

El carbón activado de Calgon Carbon Corporation cumple con la norma AWWA que indica que el porcentaje máximo de cenizas para un CAG no debe exceder el 15%, sin embargo, el tipo y la cantidad de cenizas entre cada lote varia notablemente dentro de este porcentaje.

Este incremento se estabiliza con el paso de 300 a 500 volúmenes de cama de carbón activado, es decir si se cargaron tres metros cúbicos de CAG, el volumen máximo a pasar por ese lecho seria de 1,500 metros cúbicos de agua.

Es importante considerar en que parte del tratamiento de agua se colocará un lecho nuevo de CAG que pueda incrementar el pH.

Si es en un proceso intermedio, por ejemplo, antes de resina de intercambio o antes de la osmosis inversa no generara inconvenientes ya que se puede disminuir con los siguientes pasos del proceso.

Pero si es en un purificador de pulimento o al final del tren de tratamiento de agua se tendrán problemas bastantes considerables con el aumento ya que no se podrá disminuir hasta pasar el volumen mencionado o de acuerdo con la experiencia del mercado nacional sería entre seis a ocho días con flujo de operación continuo.

Para evitar este tipo de problemas Calgon Carbon cuenta con la línea de carbones activados con pH estable o carbones activados lavados con ácido como el CPG 12X40. Este carbón activado tiene un proceso adicional que consiste en lavar con ácido a los a carbones después de su activación, con este lavado se extrae hasta un 90% de las cenizas. Generalmente cuando se pone en marcha los lechos de un carbón activado lavado con ácido el comportamiento del pH no presenta variación.

Carbón activado granular lavado con ácido CPG® LF 12X40

El CPG®LF 12x40 es lavado con ácido, producido prácticamente sin finos ni polvo y fabricado de selectos grados de hulla bituminosa combinado con los ligandos adecuados para dar una dureza superior y una larga vida. Fabricado bajo condiciones estrictamente controladas por medio de una activación con vapor a alta temperatura, este carbón provee una alta área superficial, un gran volumen de poro, alta densidad y una estructura de poro óptima para la adsorción de moléculas que ocasionan color y olor de la solución.

CPG®LF 12x40 es un carbón granular activado con un bajo contenido de hierro soluble en ácido que es diseñado para la purificación, decoloración y de-clorinación de agua. Puede ser utilizado de manera eficiente tanto en camas fijas como móviles.

Además Calgon Carbon Corporation cuanta con otros tipos de carbón activados granulares ideales para el tratamiento de agua potable:

Carbón activado granular CENTAUR 12X40

El CENTAUR 12x40 combina una estructura de poros finos para aumentar la absorción de contaminantes encontrados con una alta actividad catalítica para su eliminación. Las diferentes características del producto son: Actividad Catalítica, No impregnado, Capacidad orgánica mejorada, Alta Dureza, Trabaja a niveles bajos de oxidantes, Diseño de equipo sencillo (no bombas o adición de requerimientos químicos), Reduce los requerimientos de carbón, Aumento de rendimiento.

El CENTAUR 12X40 puede ser utilizado en la aplicación de fase liquida para el ascenso de  oxidación, reducción, descomposición, sustitución y eliminación de reacciones. Las aplicaciones específicas incluyen cloraminas, H2S, reducción de bromato y separación de hierro en agua bebible. Este producto es particularmente adecuado para el uso en filtros de agua residencial y comercial, para tratamiento y proceso de agua en embotelladoras e industrias de bebidas, y para tratamiento de agua en acuarios.

Carbón activado granular Filtrasorb 100 y Filtrasorrb 200

Estos carbones activados son fabricados a partir de grados selectos de carbón bituminoso para producir un material granular durable, capaz de soportar la abrasión asociada con los constantes retrolavados, secado y transporte hidráulico. La activación es controlada cuidadosamente para producir un área superficial interna excepcionalmente alta con un tamaño de poro óptimo para la efectiva adsorción de un amplio rango de contaminantes orgánica tanto de alto como bajo peso molecular.

Filtrasorb 100 y 200 pueden ser utilizados para tratar fuentes de agua superficial o de pozo para la producción de agua para consumo humano en la remoción de cloro, de compuestos que originan sabor y olor, y compuestos orgánicos disueltos. Esos carbones pueden ser utilizados para reemplazar completamente el medio de antracita o arena. Los carbones Filtrasorb 100 y 200 funcionan cumpliendo con doble propósito ya que proveen tanto filtración como adsorción.

Carbón activado Filtrasorb 300 y Filtrasorb 400

Estos carbones son fabricados mediante un proceso de reaglomeración utilizando grados selectos de carbón bituminoso para dar un producto durable de alta actividad, capaz de soportar la abrasión asociada con los retrolavados, aireaciones y transporte hidráulico. La activación es controlada cuidadosamente para producir un área superficial interna excepcionalmente alta con un tamaño de poro óptimo para la efectiva adsorción de un amplio rango de contaminantes orgánica tanto de alto como bajo peso molecular.

Los carbones activados Filtrasorb® 300 y 400 pueden utilizarse para tratar aguas superficiales o subterráneas para la producción de agua potable de consumo humano removiendo sabor, olor, color así como la de-clorinación. Estos carbones pueden usarse como un reemplazo completo de antracitas y arenas sílicas. Los carbones activados Filtrasorb® 300 y 400 funcionan como un medio dual, proporcionando tanto filtración como adsorción.

Todos los productos cumplen con todos los requerimientos de la AWWA Standard para carbones activados granulares, edición B604-96; la ANSI/NSFStandard 61 y el Food Chemical Codex, así como las certificaciones Kosher y Halal.

Filtrantes y Refacciones Industriales S. A. de C. V., es representante autorizado de Calgon Carbon Corporation.

Filtrantes y Refacciones Industriales S. A. de C. V., tiene como principal servicio suministrar productos de la más alta calidad con un respaldo técnico especializado a todos los clientes que les da un proveedor confiable con el que podrán contar para cualquier necesidad en el área de filtrado y purificación de agua.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfonos de Filtrantes y Refacciones Industriales S. A. de C. V.

O bien, haga contacto directo con Filtrantes y Refacciones Industriales para solicitar mayor información sobre sus carbones activados granulares, dando clic en el producto de su interés.