En los laboratorios, para completar procesos y reactivos con un nivel mínimo de error, es necesario utilizar agua con una cantidad ínfima de impurezas. Los requisitos de calidad están preestablecidos en base a diferentes criterios o normas. Normalmente, se atiende a sustancias disueltas y parámetros físicos y químicos, como la conductividad eléctrica, sílice o carbono.
Mediante la correcta obtención de agua purificada para laboratorios, se evitan interferencias o reacciones colaterales en los laboratorios. Para obtener un agua óptima, existen actualmente diferentes métodos. Y dependiendo de la finalidad y las necesidades de cada caso, se puede optar por un método de purificación u otro, ya que cada uno ofrece un resultado diferente.
Agua filtrada
Es el método más simple. El agua se deposita en un filtro con microporos, el cual retiene partículas y elementos en suspensión. En algunos casos, también permite retener bacterias y absorber moléculas. Se emplea mayoritariamente como forma de protección de otros métodos de purificación. Es decir, en un ámbito que requiere tanta exactitud como son los laboratorios, la filtración es un proceso que sirve para preparar el agua antes de que sea tratada recurriendo a otro método más complejo.
Uno de los métodos más efectivos es el filtrado con filtros de carbón activado. Los contaminantes como es la materia orgánica, oxidantes como el cloro, clorofenoles y otros compuestos clorados así como algunos metales, son eliminados mediante un proceso llamado adsorción. A través de éste, tales contaminantes son atraídos a la superficie del carbón, el cual es previamente activado, y eliminados mediante adsorción. Los filtros de carbón pueden actuar como catalizadores que modifican la composición química de los contaminantes presentes en el agua. Es un método útil, por ejemplo, para eliminar el cloro o productos químicos orgánicos como pesticidas.
Agua de ósmosis inversa
La ósmosis inversa es un proceso de obtención de agua pura para laboratorios que se fundamenta en membranas semipermeables, las cuales pueden eliminar los iones presentes en el agua. Mediante este método, el agua concentrada en sales, contaminantes o impurezas es sometida a presión, pasando a través de las membranas, las cuales retienen moléculas muy pequeñas.
De esta forma, a un lado de la membrana semipermeable permanecen los residuos (o concentrados), los cuales son posteriormente eliminados, y al otro lado se obtiene como resultado una solución baja en sólidos disueltos (el agua purificada).
La ósmosis inversa es un proceso idóneo para los sistemas que exigen un gran control microbiológico. Elimina bacterias, virus, moléculas orgánicas y partículas disueltas. Además, su efectividad alcanza el 99% y su mantenimiento es muy simple. Es el proceso más utilizado para desalinizar agua de mar o salobre.
En el caso de los laboratorios químicos o farmacéuticos, la ósmosis inversa debe complementarse con otros procesos como el intercambio iónico o la electrodesionización, para conseguir agua pura para laboratorios.
Agua desionizada o desmineralizada mediante intercambio iónico
La desionización es un proceso que permite eliminar los minerales disueltos en el agua, reduciendo la carga de iones (sodio, calcio, hierro, cobre…). Para ello, emplea resinas de intercambio iónico, que sustituyen tales minerales por los protones presentes en la resina. No obstante, las bacterias, pirógenos, virus y otras partículas no pueden ser eliminados.
Las resinas pueden ser de dos tipos: resinas catiónicas (para el intercambio de cationes) y resina aniónica (para el intercambio de los aniones). La desionización puede llevarse a cabo parcial o completamente, dependiendo de las necesidades.
El agua obtenida de este método es muy agresiva con los metales y puede cambiar su pH con gran facilidad al ser almacenada, especialmente si está en contacto persistente con el dióxido de carbono del aire. Este proceso es útil para experimentos en el área de química analítica, donde se necesita un agua pura exenta de iones interferentes.
Agua desmineralizada mediante CEDI (electrodesionización en continuo)
Esta tecnología permite completar la purificación llevada a cabo previamente mediante la ósmosis inversa, y permite obtener agua desmineralizada de alta pureza. Por lo tanto, es habitual utilizar ambos procesos conjuntamente. La electrodesionización en continuo (CEDI) es un mecanismo que permite la desionización del agua mediante la combinación del uso de membranas y resinas de intercambio iónico con un campo eléctrico de corriente continua.
El equipo CEDI, que supone una mezcla de la electrodiálisis y el intercambio iónico, reemplaza el uso de columnas de desmineralización. Sus grandes ventajas es que no necesita químicos en su operación y garantiza una calidad de agua estable, prácticamente libre de dureza, sílice y de baja conductividad. Es un proceso con amplia aceptación en la industria farmacéutica. Además, tiene un costo operativo significativamente inferior a la desionización convencional.
Agua destilada
La destilación es uno de los procesos más antiguos. Su funcionamiento consta de varias fases. Primero, se calienta el agua hasta que sus componentes más volátiles pasan a fase de vapor. Seguidamente, el vapor es enfriado mediante la condensación, permitiendo recuperar tales componentes en estado líquido. El resultado de este proceso es un agua purificada y libre de electrolitos, sales minerales, virus, bacterias, pirógenos y la mayor parte de las sustancias disueltas.
La destilación se realiza en equipos de acero inoxidable, los cuales deben estar exentos de sustancias contaminantes. Aunque es un proceso más complejo, costoso y que requiere un mayor mantenimiento, la pureza del agua obtenida convierte a la destilación en una solución idónea para la obtención de agua pura para laboratorios.
