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

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O bien, haga contacto directo con Fesra-Hidrogel para solicitar mayor información sobre sus sistemas para obtención de agua ultra pura.

El Carbonato de Calcio en los alimentos

Los minerales son sustancias sólidas presentes en la naturaleza, por lo tanto lo que conocemos como roca es simplemente un agregado de distintas clases de minerales.

En los seres humanos, los minerales desempeñan un importante papel en el buen funcionamiento tanto físico como mental del organismo. Las necesidades diarias de minerales son muy pequeñas, sin embargo, su deficiencia puede ser el principio de un sinfín de enfermedades.

El calcio, es el mineral más abundante en el organismo, dado que es un componente fundamental de los huesos. Es el cuarto componente del cuerpo, después del agua, las proteínas y las grasas. Se concentra casi en un 90% en huesos y en dientes.

En la naturaleza, las formaciones de rocas calizas están constituidas por carbonato de calcio; uno de los minerales mas corrientes y difundidos en la superficie terrestre. El carbonato es un compuesto químico que contiene los elementos carbono (C) y oxigeno (O) en forma del grupo CO3, con un átomo de carbono y tres átomos de oxigeno; de los carbonatos, el más importante en abundancia y uso es el CaCO3, carbonato de calcio.

Aparece en enormes y extensas masas de rocas sedimentarias y metamórficas; por lo tanto, constituye una importante riqueza minera y tiene numerosas aplicaciones en la industria.

Comercialmente el carbonato de calcio (CaCO3) se presenta en dos formas:

· Carbonato de calcio precipitado

· Carbonato de calcio micronizado

Químicamente se trata del mismo producto, pero difieren en la tecnología aplicada al proceso de obtención y en las características del producto final.

La principal diferencia con el carbonato molido es que el precipitado tiene menos impurezas y el rendimiento es generalmente de 1:1, o sea que para la producción de 1 tonelada de producto terminado, se requiere 1.05 toneladas de roca, se considera una pequeña merma por piedras que están fuera de especificación y se retiran en la etapa de selección.

El carbonato de calcio tiene mercados muy favorables, sin embargo el proceso de fabricación del carbonato precipitado necesita para su obtención plantas y equipos con tecnología de punta; por lo que su inversión es mayor que las requeridas por el carbonato de calcio micronizado. Para la obtención de cualquier carbonato de calcio, el comerciante debe asegurarse que el yacimiento de piedra caliza proporcione un carbonato con los requerimientos de color y pureza que demanda el mercado.

¿Qué usos tiene el carbonato de calcio en los alimentos?

Al leer la etiqueta de los alimentos que consumimos a diario, nos llama la atención que un mismo ingrediente aparezca reiteradamente en distintos productos. El carbonato de calcio, es una sal inorgánica e insoluble, con un alto contenido de calcio (40%) y se lo utiliza en los alimentos como un aditivo, porque se lo agrega intencionalmente con el objeto de provocar un cambio tecnológico. Un mismo aditivo puede cumplir varias funciones y el carbonato de calcio puede emplearse como:

EL CARBONATO DE CALCIO COMO NEUTRALIZANTE: para corregir el exceso de acidez natural o del proceso, su uso tiene como fin mejorar el color y sabor.

En la industria lechera, interviene en varios procesos. Cuando la crema es separada de la leche, frecuentemente se añade carbonato de calcio para neutralizar o reducir la acidez, antes de la pasteurización, este mejora la eficacia del batido en la producción de mantequilla.

También, se lo agrega en la alimentación de los novillos a corral (feedlot), para reducir la acidez y cubrir las deficiencias de calcio.

EL CARBONATO DE CALCIO COMO ENDURECEDOR: imparte firmeza o mejora la textura. Antes del enlatado o la congelación de frutas o verduras tales como tomates, frutillas, papas congeladas, etc., se endurecen mediante la adició n de una o más sales cálcicas; debido a que mantienen la estabilidad e integridad de los tejidos vegetales.

EL CARBONATO DE CALCIO COMO ANTIAGLUTINANTE / ANTIHUMECTANTE: en productos vegetales deshidratados (sal, cebolla, ajo) y en muchos ingredientes y mezclas que se encuentran molidos.

También se lo puede usar como COLORANTE de superficie, como es el caso de la fabricación de chicles.

En la industria panificadora se lo aplica en la preparación de polvo para hornear. En la elaboración del pan, mejora la fermentación e incrementa el volumen. En harinas débiles, las sales cálcicas forman enlaces cruzados con las proteínas del gluten y aumentan la rigidez de la masa.

En la actualidad existe la posibilidad de consumir alimentos comunes fortificados con calcio, como un valor agregado al producto; tal es el caso de las bebidas como el agua mineral (carbonato de calcio 300 mg/l), leche de soja (porción de 250 ml., posee 1.200 mg/l de carbonato de calcio), en las leches en polvo, yogurts, cereales, quesos. Esta creciente demanda lleva a los proveedores de sales cálcicas a ofrecer un producto de calidad con diferentes granulados según las necesidades industriales de aplicación.

Además, el carbonato de calcio es utilizado como ingrediente para la fabricación de productos balanceados destinados a la nutrición animal, por ejemplo se emplea en la alimentación de gallinas para mantener el sistema óseo y la calidad de la cáscara del huevo.

En las etiquetas de los productos alimentarios puede aparecer por su nombre completo carbonato de calcio y/o su número de INS 170i (Sistema Internacional de Numeración, Codex Alimentarius FAO/OMS), según Res. 19/93, el Grupo del Mercado Común da a conocer una extensa Lista General Armonizada de Aditivos Mercosur.

Antes de emplear un aditivo este debe cumplir con las exigencias establecidas por las normas locales, y responder a las exigencias de pureza establecidas por la FAO-OMS, o por el FOOD CHEMICAL CODEX.

Las formas del carbonato de calcio

El carbonato de calcio es un producto que está constituido químicamente por CaCO3, el cual se extrae de rocas calizas, por lo que también es conocido como caliza.

La caliza es una roca sedimentaria porosa de origen químico formada mineralógicamente por carbonatos, principalmente carbonato de calcio. Cuando tiene alta proporción de carbonatos de magnesio se le conoce como dolomita.

La roca caliza es un componente importante del cemento usado en las construcciones modernas. Se encuentra dentro de la clasificación recursos naturales (RN); recursos no renovables (minerales) y dentro de esta clasificación en los no metálicos como el salitre, el yeso y el azufre.

Los carbonatos naturales son los minerales de calcio más abundantes. El carbonato de calcio puro existe en dos formas cristalinas: la calcita, de forma hexagonal, la cual posee propiedades de birrefringencia (doble refracción), y la aragonita, de forma romboédrica.

Calcita

Mineral compuesto principalmente de carbonato de calcio (CaCO3). Es conocido también como carbonato de calcio o espato calizo. Después del cuarzo, es uno de los minerales más abundantes en la naturaleza. Con cristalización en el sistema hexagonal. La calcita pura se identifica sin dificultad por la facilidad con la que se puede cortar y por su rápida reacción a los ácidos diluidos.

La calcita se encuentra en las rocas sedimentarias llamadas caliza, aunque también se puede encontrar en el mármol, una roca metamórfica que se forma cuando la caliza está sujeta a intenso calor y presión.

Su génesis principal se debe a los procesos sedimentarios y a los procesos biológicos (caparazones de moluscos, corales, etc.), pero aparece también como mineral metamórfico en los mármoles. La calcita se forma por cristalización directa de disoluciones diluidas o por transformación paramorfa de las demás fases, que son menos estables.

Se usa en la fabricación de cemento; para la obtención de cal (por encima de 900 ºC se desprende CO2); con fines ornamentales en revestimientos de fachadas, etc.

Aragonita

La Aragonita o Aragonito es un polimorfo de carbonato cálcico CO3Ca. A partir de los 400 grados se transforma en calcita, con la que comparte la misma composición, las diferencias físicas (ausencia de exfoliación) y cristalográficas son muy evidentes, por eso se decidió considerarla una especie distinta. Forma cristales sencillos o múltiples dando un aspecto de prisma hexagonal, coraloide, fibroso o estalactítico. Se origina en depósitos de baja temperatura, en grutas, zonas de oxidación de yacimientos mineros y fuentes calientes, también puede localizarse en algunas rocas sedimentarias y metamórficas y en muchas minas de galena.

La secuencia de crecimiento del aragonito puede dividirse en tres etapas: Primero, en algunos lugares, el agua se filtra por el suelo entrando en contacto con rocas muy calientes situadas a profundidad. Asciende una vez calentada saliendo a la superficie, entre burbujeos en fuentes termales enriquecida en minerales disueltos, entre ellos el calcio y el carbono. Al evaporarse, precipita estos compuestos en el suelo, que al combinarse con él oxigeno forma los cristales de aragonita. Suelen crecer en ramas que tienen un parecido a los corales. En ocasiones este mineral llega a tomar formas globulares o estalactiticas.

Algunos de sus usos es como mineral de colección o como piedra ornamental.

Liquid Química es una empresa fabricante de carbonato de calcio en todas sus modalidades para la industria alimenticia, cerámica, construcción, farmacéutica, pinturas, plástico y vidrios entre otras.

Cuentan con carbonato de calcio natural (aragonita, calcita, limestone).

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