Kemurnian dan kualitas air sangat penting dan mendasar bagi industri, baik itu farmasi maupun kimia dan biokimia, karena di dalam air dapat terdapat partikel-partikel tersuspensi yang terlarut, senyawa organik, berbagai pengotor, serta polutan lainnya, yang menjadikannya tidak mungkin atau sangat sulit untuk bekerja dengan air yang umum atau penggunaan biasa di laboratorium atau proses industri. Air sangat penting untuk melakukan berbagai aplikasi dan proses dalam penelitian dan industri, sehingga ada banyak proses kontrol, yang menganalisis resistivitas, konduktivitas , partikel tersuspensi dan ukurannya, jumlah dan jenis mikroorganisme yang ada, dll., untuk mengklasifikasikan kualitas air dan kegunaannya. Ada penggunaan yang toleran terhadap munculnya kotoran tertentu dalam air, tetapi sebagian besar, teknik yang lebih tepat, seperti kromatografi, antara lain, memerlukan penghapusan zat asing secara praktis secara keseluruhan.
Air adalah pelarut yang penting dan sangat baik, dan juga mudah dan murah untuk diperoleh, dan dapat ditemukan hampir di seluruh planet ini, fakta yang juga membuatnya terkena hampir semua jenis polutan . Sebagai contoh:
– Partikel sedimen: partikel dari sedimen dapat dihilangkan dengan relatif mudah, menggunakan filter khusus.
– Mikroorganisme: Bakteri telah menjadi tantangan dalam hal pemurnian air, karena tingkat pertumbuhan mikroorganisme yang tinggi, ukurannya yang kecil, serta ketahanannya yang baik, telah menyebabkan desain prosedur eksklusif untuk perawatannya., yang terdiri, antara lain hal lain, dalam pendeteksian jenis mikroorganisme, penghambatan pertumbuhan, dll. Koloni bakteri dapat dihilangkan melalui disinfektan, tetapi pemurnian yang lebih dalam harus dilakukan untuk menghilangkan semua sekresi dan fragmennya. Selain itu, desinfektan yang digunakan tidak boleh mengganggu penggunaan selanjutnya yang akan diberikan pada air olahan.
– Endotoksin, RNA, DNA, pirogen : Fragmen yang berasal dari sel mikroorganisme dikontraindikasikan jika air akan digunakan di laboratorium kultur jaringan.
– Zat anorganik: zat anorganik terlarut dapat bervariasi, misalnya dapat berupa fosfat, kalsium, magnesium, nitrat, silikat, unsur-unsur seperti klorin atau besi, dan panjang dll. Unsur-unsur ini dapat ditemukan terlarut dalam air karena paparan air di lingkungannya. Zat-zat ini umumnya mengganggu kesadahan air, serta kebasaan atau keasamannya. Untuk menganalisis konsentrasi ion yang ada, konduktivitas listrik sering digunakan.
– Zat organik: dalam hal ini kita dapat berbicara tentang pestisida, residu tanaman atau hewan, dll. Total karbon dianalisis untuk mengukur jumlah CO2 yang dipancarkan oleh organisme pengoksidasi. Air bebas dalam bahan organik umumnya digunakan dalam proses analisis organik, seperti kromatografi cair, spektrometri massa, dll.
Penerapan air dalam proses ilmiah membutuhkan penghapusan kontaminan tertentu. Tetapi di sisi lain, industri farmasi, ketika menciptakan produk, menuntut agar, dalam sebagian besar kasus, semua kemungkinan pengotor dihilangkan sama sekali.
Ada berbagai metode untuk pemurnian air. Efektivitasnya tergantung pada jenis kontaminasi yang ada, serta aplikasi air selanjutnya. Di antara yang paling umum kami temukan:
Penyaringan:
– Penyaringan kasar: juga dikenal sebagai penyaringan partikel, dilakukan dengan menggunakan penyaring dengan dasar berpasir, sekitar 1 mm, dan dapat berupa penyaring berukuran 1 hingga 1 mikron.
– Mikrofiltrasi: menggunakan bahan filter antara 1 hingga 0,1 mikron, umumnya digunakan untuk penyaringan bakteri.
– Ultrafiltrasi: melalui proses ini, puing-puing dan fragmen sel dihilangkan, serta pirogen dan endotoksin.
– Reverse osmosis: Ini adalah metode yang paling halus dalam hal penyaringan air, karena alih-alih menggunakan filter biasa, metode ini memiliki bahan berpori yang berfungsi sebagai saringan, untuk menghilangkan partikel yang sangat kecil.
Distilasi: Ini mungkin metode yang paling terkenal dan tertua. Ini adalah proses ekonomi. Air harus melalui proses penyulingan, kemudian disimpan untuk digunakan kemudian, yang sangat tidak dapat diandalkan, karena dalam periode penyimpanan tersebut dapat terkontaminasi lagi, sehingga kondisinya harus ekstrim.
Penyerapan melalui karbon aktif: Karbon aktif bekerja mirip dengan magnet, menarik unsur-unsur seperti klorin dan senyawa organik lainnya.
Radiasi UV: menggunakan panjang gelombang tertentu, dapat mensterilkan air dari bakteri dan mikroorganisme lainnya.
Deionisasi: juga dikenal sebagai pertukaran ion, digunakan untuk produksi air murni untuk permintaan konstan. Ini terdiri dari perjalanan air melalui lapisan bahan resin. Bahan ini memiliki muatan negatif yang menciptakan penghapusan ion positif, sedangkan resin yang memiliki muatan positif, melakukan penghapusan ion negatif. Dengan memeriksa kartrid resin, air yang cukup murni dapat dicapai.
Peralatan yang bertanggung jawab untuk pemurnian air dapat didesinfeksi dengan air panas pada waktu dan suhu tertentu. Proses ini digunakan, bahkan secara umum di tingkat rumah tangga, untuk menonaktifkan mikroba yang ada dalam air. Tetapi proses ini tidak menghilangkan zat lain.
Sterilisasi melalui air panas memerlukan munculnya penukar panas untuk dapat memanaskan dan mendinginkan secara bertahap sesuai permintaan, misalnya dalam proses reverse osmosis. Waktu biasanya dikontrol, baik untuk pemanasan maupun pendinginan, untuk melindungi peralatan yang akan disterilkan dari kemungkinan kerusakan terus-menerus dan dengan demikian dapat menjamin tidak hanya desinfeksi peralatan yang baik tetapi juga pengoperasian yang benar.
Proses sterilisasi air panas memiliki fase yang berbeda:
-Mulai
-calentamiento
-retenimiento
-enfriamiento