Gases disueltos
En el agua purificada, el dióxido de carbono se disocia para formar un ácido carbónico débil que reduce la capacidad de las resinas de intercambio aniónico.
CO2 + H2O ⇔ H2CO3 ⇔ H+ + HCO3-
Impacto en los sistemas de agua de laboratorio
Los gases disueltos pueden afectar a la concentración de ácido carbónico, así como a la formación de burbujas de nitrógeno u oxígeno que podrían tener efectos negativos en procesos como el recuento de partículas o la espectrofotometría. En los procesos microbiológicos donde se utiliza agua purificada en recipientes abiertos, el agua volverá a equilibrarse rápidamente con los gases en el aire.
Si su agua de alimentación tiene niveles más altos de dióxido de carbono, valdrá la pena añadir un desgasificador opcional. Hable con su especialista local de ELGA para obtener asesoramiento sobre la mejor solución para su agua de alimentación.
Desgasificación en PURELAB® Chorus
El dióxido de carbono (CO2) es uno de los 3 gases principales, junto con el oxígeno y el nitrógeno, que se disuelven desde la atmósfera en el agua. Sin embargo, a diferencia de los otros dos, que no están cargados, el CO2 tiene una ligera carga negativa y, por lo tanto, se comporta como un anión débil.
Efectos del CO2 en los sistemas de purificación de agua
El CO2 degradará la resistividad del agua purificada y dado que se encuentra en equilibrio con el ácido carbónico (H2CO3) cuando se disuelve en el agua, reduce el pH. Dado que se comporta como un anión, también agotará la capacidad en el paquete de resina para eliminarlo. Cabe señalar que en el rango de pH del agua “normal”, la RO no es capaz de eliminarlo en absoluto, por lo que atraviesa la membrana con el permeado.
¿Cómo es posible eliminar el CO2 del agua?
En esencia, el CO2 2 puede eliminarse extrayéndolo de la solución o convirtiéndolo en una forma en la que la membrana de ósmosis inversa (RO) pueda eliminarlo. En los sistemas de gran tamaño, se utilizan torres de desgasificación de tiro forzado, pero a una escala más pequeña, es más común utilizar una membrana de desgasificación. El “método de conversión” alternativo implica dosificar la solución de hidróxido de sodio en la alimentación de RO de modo que el pH esté por encima de 8,5, asegurando así que todo el CO2 se convierta en HCO3-, que la membrana RO elimina con gran eficacia. Por supuesto, un paquete de resina de lecho mixto también lo eliminará de manera muy efectiva, pero esto puede obligar a sustituir los paquetes con más frecuencia si la concentración de CO2 que entra es alta.
¿Cómo ha decidido ELGA eliminar el dióxido de carbono del agua de laboratorio?
El enfoque de ELGA LabWater consiste en utilizar una membrana desgasificante, ya que los caudales que encontramos son relativamente bajos. Para eliminar el CO2, es habitual hacer pasar un flujo de aire a baja presión a través de la membrana para obligar al CO2 a salir del agua, pero preferimos aplicar un vacío generado por un eyector al lado seco para “succionar” el CO2 a través de la membrana.
Esto tiene la ventaja de reducir las tuberías/conexiones y evitar la necesidad de aire comprimido (¡o un compresor!).
Rendimiento
Con una membrana desgasificante, esperamos alcanzar siempre muy por debajo de 5 mg/l de CO2 y generalmente menos de 1 mg/l en el agua purificada. Estos valores serán aún más bajos después del paquete de pulido DI.
¿Cuándo debe utilizarse la eliminación del CO2?
Existen motivos para usarla siempre, pero demostrará mayores beneficios (en términos de calidad del permeado RO y/o vida útil del paquete DI aguas abajo) en aguas con un pH bajo (<6) y/o alcalinidad del bicarbonato alta (>200 mg/l).
Nota de advertencia: el pH del permeado RO siempre será menor que el pH del agua de alimentación. Esto es normal y se debe a que la RO elimina otras impurezas con capacidad amortiguadora, dejando un permeado rico en CO2–. ¡No se ha añadido ácido!