Gases dissolvidos
Na água purificada, o dióxido de carbono dissocia-se para formar um ácido carbónico fraco que reduz a capacidade das resinas para processar a troca aniónica.
CO2 + H2O ⇔ H2CO3 ⇔ H+ + HCO3-
Impacto nos Sistemas de Água de Laboratório
Gases dissolvidos podem ter impacto na concentração de ácido carbónico, bem como na formação de bolhas de nitrogénio ou oxigénio que podem ter efeitos negativos em processos como contagem de partículas ou espectrofotometria. Nos processos microbiológicos em que a água purificada é utilizada em recipientes abertos, a água reequilibrar-se-á rapidamente com os gases no ar.
Se a água de alimentação possuir níveis mais elevados de dióxido de carbono, vale a pena adicionar um desgaseificador opcional. Fale com o especialista ELGA local para obter conselhos sobre a melhor solução para a sua água de alimentação.
Desgaseificação no PURELAB® Chorus
O dióxido de carbono (CO)2) é um dos 3 principais gases, juntamente com oxigénio e nitrogénio, que se dissolvem da atmosfera para a água. No entanto, ao contrário dos outros dois, que não são carregados, o CO2 tem uma carga ligeiramente negativa pelo que se comporta como um anião fraco.
Efeitos do CO2 em sistemas de purificação de água
O CO2 degradará a resistividade da água purificada e, uma vez que existe em equilíbrio com o ácido carbónico (H2CO3) quando dissolvido em água, reduz o pH. Uma vez que se comporta como um anião, também esgotará a capacidade no pacote de resina quando for removido. É de salientar que na variação de pH da água “normal”, a OR não é capaz de removê-lo, de modo que passa através da membrana com o permeado.
Como pode o CO2 ser removido da água?
Em essência, o CO2 pode ser removido forçando-o a sair da solução ou convertendo-o numa forma na qual a membrana de Osmose Reversa (OR) pode removê-lo. Em grandes sistemas, são usadas torres de desgaseificação de tiragem forçada mas, em menor escala, é mais comum usar-se uma membrana de desgaseificação. O “método de conversão" alternativo envolve a dosagem de uma solução de hidróxido de sódio na alimentação de OR de modo a que o pH esteja acima de 8,5, garantindo assim que todo o CO2 seja convertido em HCO3-, que a OR remove de forma muito eficaz. Obviamente que um pacote de resina de bancada dupla também irá removê-lo de forma muito eficaz, mas isso pode significar a necessidade de trocas de pacote mais frequentes caso a concentração de CO2 que entra seja elevada.
Como a ELGA opta por remover dióxido de carbono da água de laboratório
A abordagem ELGA LabWater é usar uma membrana de desgaseificação, uma vez que o fluxo que encontramos é relativamente baixo. Para a remoção de CO2, é usual passar um fluxo de oxigénio de baixa pressão através da membrana para encorajar o CO2 a deixar a água, mas preferimos aplicar um vácuo induzido por ejetor ao lado não aquoso para “sugar" o CO2 através da membrana.
Isto tem a vantagem de requerer menos tubulações/conexões e evitar a necessidade de ar comprimido (ou um compressor!).
Desempenho
Com uma membrana desgaseificante, esperamos atingir sempre níveis bastante inferiores a 5 mg/l de CO2 e geralmente inferiores a 1 mg/l na água purificada. Isto será ainda mais baixo após um pacote de polimento DI.
Quando deve ser utilizada a remoção de CO2?
Há um argumento para usá-la sempre, mas tirará o máximo partido da remoção (em termos de qualidade do permeado de OR e/ou vida útil da embalagem DI a jusante) em águas com pH baixo (<6) e/ou alcalinidade elevada a bicarbonato (>200 mg/l).
Nota de advertência: o pH do permeado de OR será sempre inferior ao pH da água de alimentação. Isto é normal e deve-se à remoção de outras impurezas com capacidades tamponantes pela OR, deixando um permeado rico em CO2– . Não foi adicionado qualquer ácido!