Gas disciolti
Nell'acqua purificata, l'anidride carbonica si è dissociata per formare un acido carbonico debole che ha ridotto la capacità delle resine a scambio anionico.
CO2 + H2O ⇔ H2CO3 ⇔ H+ + HCO3-
Impatto sui sistemi d'acqua di laboratorio
I gas disciolti possono influire sulla concentrazione dell'acido carbonico e sulla formazione di bolle di azoto e ossigeno che potrebbero avere effetti negativi su processi come il conteggio di particelle o la spettrofotometria. Nei processi microbiologici in cui l'acqua purificata è usata in contenitori aperti, l'acqua verrà rapidamente riequilibrata con i gas nell'aria.
Se l'acqua di alimentazione contiene livelli di anidride carbonica più alti, sarà opportuno aggiungere un degasatore facoltativo. Consulta il tuo specialista ELGA locale per suggerimenti sulla soluzione migliore per la tua acqua di alimentazione.
Degasare con PURELAB® Chorus
L'anidride carbonica (CO2) è uno dei tre gas principali, insieme all'ossigeno e all'azoto, che si dissolve dall'atmosfera nell'acqua. Tuttavia, diversamente dagli altri due, che non sono carichi, la CO2 ha una carica leggermente negativa e quindi si comporta come un anione debole.
Effetti di CO2 sui sistemi di purificazione dell'acqua
La CO2 degraderà la resistività dell'acqua purificata e, dal momento che esiste in equilibrio con l'acido carbonico (H2CO3) quando viene disciolta in acqua, abbassa il pH. Comportandosi come un anione, una volta rimossa, consumerà la capacità del pacchetto di resina. È bene notare che, in un intervallo di pH dell'acqua "normale", l'osmosi inversa non è in grado di rimuoverla completamente, perciò passa attraverso la membrana con il permeato.
Come si può eliminare la CO2 dall'acqua?
Di fatto, la CO2 può essere eliminata in due modi: facendola uscire dalla soluzione oppure convertendola in una forma tale da poter essere rimossa dalla membrana a osmosi inversa (RO). Su sistemi di grandi dimensioni, vengono utilizzate torri degasanti a ventilazione forzata, ma su scala ridotta si usa di solito una membrana degasante. Il "metodo di conversione" alternativo prevede il dosaggio di una soluzione di idrossido di sodio nell'alimentazione dell'osmosi inversa, in modo che il pH diventi superiore a 8.5, garantendo così la trasformazione della CO2 in HCO3-, che può essere rimosso in modo estremamente efficace dall'osmosi inversa. Naturalmente, anche un pacchetto di resina a letto misto la rimuoverà efficacemente, ma ciò potrebbe comportare la necessità di una sostituzione più frequente dei pacchetti se la concentrazione di CO2 in entrata è alta.
Il metodo scelto da ELGA per la rimozione dell'anidride carbonica dall'acqua di laboratorio
L'approccio di ELGA LabWater è l'utilizzo di una membrana degasante, dal momento che le portate di flusso sono relativamente basse. Per la rimozione di CO2, di solito si fa passare un flusso di aria a bassa pressione attraverso la membrana per spingere la CO2 ad abbandonare l'acqua, ma noi preferiamo applicare un vuoto indotto da un espulsore sul lato senza acqua che "aspiri" la CO2 attraverso la membrana.
Questo metodo ha il vantaggio di richiedere meno tubi/connessioni e di evitare la necessità di aria compressa (o di un compressore!).
Prestazioni
Con una membrana degasante, ci aspettiamo di ottenere sempre un valore ben inferiore a 5 mg/l di CO2 e di solito inferiore a 1 mg/l nell'acqua purificata. Questo valore sarà ancora più basso dopo un pacchetto di polishing DI.
Quando è opportuno usare la rimozione di CO2?
Ci sono delle valide ragioni per usare sempre questa procedura, ma mostrerà i maggiori benefici (in termini di qualità del permeato a osmosi inversa e/o vita del pacchetto DI a valle) in acque che hanno un pH basso (<6) e/o un'alta alcalinità di bicarbonato (>200 mg/l).
Nota di avvertimento: il pH del permeato a osmosi inversa sarà sempre inferiore al pH dell'acqua di alimentazione. Questo è normale ed è dovuto alla rimozione delle altre impurità dei tamponi da parte dell'osmosi inversa, che lascia un permeato ricco di CO2. Senza acidi aggiunti!