Empat Tingkat Kemurnian Air

Ada empat tingkat kemurnian air yang diakui dalam industri pemurnian air, yang masing-masing digunakan untuk aplikasi khusus di laboratorium.

Kualitas air didefinisikan melalui serangkaian pengukuran konduktivitas (µS / cm) atau resistivitas MΩ-cm), Total Organic Carbon (TOC) dalam bagian per miliar (ppb), dan jumlah bakteri (CFU / ml).

Di sini kami menjelaskan empat jenis air yang digunakan di laboratorium, serta proses dan sifat dari masing-masing jenis.

Jenis Air Laboratorium

Air umpan juga disebut sebagai air mentah atau air minum yang kualitasnya tergantung pada sumbernya. Sementara air umpan dalam secara alami disaring oleh lapisan batuan dan tanah, air dari sumber permukaan seperti danau dan waduk beresiko telah terkontaminasi dari lingkungan. Air baku atau air umpan biasanya diidentifikasi dengan mengukur warna, bau dan kekeruhannya.

Anda juga dapat mencari karakteristik kimia seperti pH dan kekerasan, serta karakteristik bakteriologis. Beberapa kontaminan yang paling signifikan dari air umpan termasuk ion terlarut, mineral, mikroorganisme dan senyawa organik. Air umpan harus selalu diuji, dan memiliki tindakan pra pengolahan yang tepat dilakukan, untuk memastikan bahwa kualitasnya cukup memadai untuk tidak merusak teknologi pemurnian di hilir.

Jenis pra pengolahan yang paling umum adalah filter kedalaman. Proses ini terdiri dari air baku melewati serangkaian serat, yang menarik dan menjebak kotoran. Karbon juga digunakan untuk mengikat ion klorin, karena jika mereka tidak dihapus, klorin akan menyebabkan kerusakan membran reverse osmosis (RO) yang cepat. Langkah lain yang biasa dilakukan adalah pemasangan water softener, mengurangi tingkat kekerasan air sebelum mencapai membran RO; air dengan tingkat kekerasan yang tinggi menyebabkan penskalaan membran RO dan mengurangi masa pakainya.

Air murni kelas utama (Tipe 3) menggunakan penyaringan karbon dan teknologi RO, dan merupakan cara yang paling hemat biaya untuk mengurangi kontaminan air. Menghilangkan hingga 99% kontaminan pada air umpan, RO melewatkan aliran air dari larutan yang kurang pekat melalui membran semipermeabel ke larutan yang lebih pekat. Dengan menerapkan tekanan eksternal ke sisi yang lebih terkonsentrasi, aliran osmotik dibalik, yang memaksa air melewati membran, dan menyimpan kotoran di permukaan.

Teknologi RO menerapkan difusi sebagai lawan pemisahan, menolak partikel dengan berat molekul yang lebih tinggi. Suhu air umpan, tekanan, dan kondisi fisik membran RO adalah semua parameter yang mempengaruhi tingkat penolakan. Oleh karena itu, sementara tingkat penolakan bervariasi, mereka cenderung meningkat karena muatan ionik dan ukuran molekul meningkat. Karena alasan ini, air RO tidak dapat diklasifikasikan secara khusus.

Air RO paling umum digunakan di titik awal untuk banyak aplikasi di laboratorium, termasuk untuk digunakan pada mesin cuci gelas dan autoklaf. Ini juga dapat digunakan sebagai pra pengolahan untuk sistem air ultrapure (ultra murni) atau apa pun yang dianggap tidak penting.

Laboratorium Umum Kelas Air (Tipe 2) Juga dikenal sebagai air kelas laboratorium umum, air Tipe 2 dihasilkan melalui kombinasi reverse osmosis, dan teknologi tambahan seperti pertukaran ion atau pertukaran ion listrik (EDI).

Deionisasi, atau pertukaran ion, menghilangkan ion dari air RO dengan menggunakan resin sintetis. Reaksi kimia terjadi ketika air melewati butiran penukar ion, menghasilkan penghilangan ion. Proses ini dilanjutkan sampai semua ion yang tidak diinginkan digantikan oleh ion hidrogen dan hidroksil, yang membentuk air murni setelah dikombinasikan.

EDI adalah teknologi pemurnian aktif yang menggabungkan elektrodialisis dengan pertukaran ion. Air dilewatkan antara membran permeabel anion dan membran permeabel kation dalam sel EDI. Ruang sel berisi resin penukar ion yang dikemas secara longgar. Ion kemudian tertarik ke elektroda yang dikenakan secara berlawanan, tetapi mereka dibuang sebelum mereka dapat mencapainya, yang berarti mereka dikeluarkan dari air.

Bersama-sama, kedua proses ini menghasilkan air Tipe 2, yang memiliki resistivitas 1-15MΩ-cm, sehingga cocok untuk aplikasi umum seperti buffer/penyangga dan produksi media, kimia umum dan spektrofotometri.

Ultrapure Water (Tipe 1) memiliki resistivitas 18,2 MΩ-cm pada 25°C, ultrapure (Tipe 1) air merupakan persyaratan untuk konsumsi pada laboratorium analitis. Flow cytometry, aplikasi sensitif pirogen, dan kultur sel dan jaringan adalah semua aplikasi khas untuk air Tipe 1. Air dengan jenis resistivitas ini masih dapat mengandung kontaminan organik, endotoksin, dan nuklease yang tidak berdampak pada nilai resistivitas, sehingga teknologi lain diperlukan untuk menghilangkannya.

Peralatan yang menghasilkan air Tipe 1 sering disebut sebagai "penggosok", dan dapat diberi umpan dari sistem osmosis balik yang terlokalisir, atau cincin utama terpusat. Bakteri dan tingkat organik dipertahankan rendah, melalui sinar ultraviolet panjang gelombang ganda (185nm dan 254nm).

Air mengalir melalui bejana yang mengandung sinar UV, dan ketika lewat, cahaya merusak molekul genetik apa pun yang diperlukan untuk fungsi reproduksi. Kerusakan ini mencegah mikroorganisme berkembang biak atau bereplikasi, yang berarti tidak ada infeksi yang dapat terjadi.

Ultrafilter (UF) juga dapat digunakan untuk menghasilkan air bebas DNase / RNase. Dengan menggunakan pengecualian ukuran, ultrafiltrasi menghilangkan partikel dan makromolekul, dan kadang-kadang dibebankan untuk menarik kontaminan. Teknologi ini digunakan pada akhir sistem, untuk memastikan penghilangan makromolekul yang hampir total.

Setiap jenis air harus melalui berbagai proses dan teknologi untuk mencapai standar kemurnian tertentu. Tingkat kemurnian kemudian mencerminkan apa yang dapat digunakan untuk di laboratorium. Oleh karena itu, penting untuk dapat membedakan antara empat jenis air, sehingga Anda dapat memahami cara penggunaannya di laboratorium.