Água purificada e seu uso no laboratório - Parte Escrita

7/28/2019 gua purificada e seu uso no laboratrio - Parte Escrita

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAO TECNOLGICA DE MINAS GERAIS

DEPARTAMENTO DE QUMICA COORDENAO DE ENSINO TCNICO

DISCIPLINA Introduo Qumica Experimental Turma: QUI-1A-T1

Prof. Ildefonso Binatti

Integrantes do Grupo: Gabriel Corra Verssimo

Gabriel Felipe Gonzaga Silveira

Anderson Rodrigues da Cruz

Purificao de gua e seu uso no laboratrio


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Belo Horizonte,

2 Semestre 2012

A gua de abastecimento urbano, no tem pureza suficiente para ser utilizada em aplicaes

especificas em laboratrios como, por exemplo, para a produo de medicamentos e alguns produtos

qumicos, produo de alguns componentes eletrnicos entre outros.

Nas anlises qumicas quantitativas, os pesquisadores trabalham com elementos e compostos

ao nvel de PPB (parte por bilho), ou seja, pequenas impurezas podem comprometer o experimento.

Por isso criou-se a necessidade de se utilizar um tipo de gua com padres de pureza mais elevados.

Por meio dos padres definidos pelo Comit Nacional para Padres de Laboratrios Clnicos

(NCCLS), so reconhecidos 4 tipos de gua, que so:

gua de grau 1 - Pode ser considerada como a gua de qualidade ideal, isto , a gua com a

melhor qualidade que se pode ser obtida, com a tecnologia disponvel atualmente para

tratamento e purificao de gua. Deve ser utilizada em anlises que necessitem de mxima

preciso e exatido como, por exemplo, a absoro atmica, espectrometria de emisso de

chama, eletroforese, cromatografia lquida de alta resoluo, fluorimetria, preparao de

solues padro e de solues tampo e processos onde a presena de microrganismos deve

ser mnima. Pode ser obtida por osmose reversa ou deionizao da gua de grau 2, seguida da

filtrao atravs de membranas com poros muitos pequenos, ou por meio da redestilao da

gua de grau 2 em aparelhagem de quartzo fundido. Obs: A gua de grau 1 deve ser utilizadano momento em que produzida, no deve ser estocada pois, certamente, sua qualidade ir

diminuir, podendo ocorrer lixiviao de metais e ou compostos orgnicos do frasco de

estocagem e tambm de contaminao bacteriana.

gua de grau 2 Deve ser utilizada em anlises com padres analticos mais sensveis, como

a espectroscopia de absoro atmica e a determinao de substncias presentes em

quantidades-trao. Pode ser obtida por meio da redestilao da gua destilada de grau 3 ou

partir da destilao da gua deionizada ou da gua proveniente da osmose reversa.

gua de grau 3 utilizada para a lavagem de vidrarias em geral e preparao de culturas

bacteriolgicas. obtida por meio da destilao simples da gua de abastecimento urbano, por

deionizao ou at mesmo por osmose inversa.

gua de grau 4 - Utilizado em procedimentos que requerem a remoo de contaminantes

especficos e de pirognicos para cultura de tecido e clulas. Pode ser purificada por destilao

simples.

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PROCESSOS DE PURIFICAO DE GUA

A gua de torneira contm quantidades distintas de microrganismos, de materiais orgnicos e

inorgnicos dissolvidos ou suspensos em propores diversas, dependendo da localizao geogrfica,

do tratamento urbano de fornecimento de gua populao e, tambm, da poca do ano.

A gua de torneira no adequada para o emprego como reagente no laboratrio. Ela deve ser

purificada com os processos adequados visando eliminar todas as substncias dissolvidas e suspensas

na gua.

No h um processo especfico, recomendado para a produo de gua reagente. Um processo

simples ou uma combinao de processos podem ser usados satisfatoriamente, desde que o produto

final atenda s especificaes requeridas pelas normas internacionais.

O laboratrio deve estudar e escolher o mtodo que melhor atenda s suas necessidades,

levando em considerao suas reais possibilidades de obter uma gua reagente com o grau de pureza

especfico para seu servio.

Os processos para purificao da gua so:

DESTILAO: o processo de purificao da gua pela mudana dos seus estados fsicos.

A gua em estado lquido levada ao estado gasoso (vapor) e condensada novamente ao

estado lquido. Em cada uma destas mudanas de estado h uma possibilidade de se purificar a

gua. Este processo no elimina gases e alguns vestgios de sais inorgnicos, assim como, h o

perigo de contaminao no condensador. Existem trs formas para se aplicar a destilao:

a) Forma simples: aquecimento de uma mistura homognea do tipo slido-lquido ou

lquido-lquido de pontos de ebulio bastante afastados; neste processo pode ocorrer

arraste de outras substncias durante a ebulio, contaminando o destilado;

b) Forma fracionada: consiste na destilao de uma soluo formada por componentes

com pontos de ebulio prximos; utiliza uma coluna de fracionamento que tem afuno de provocar seguidas destilaes, de forma que apenas o componente mais

voltil alcance o condensador.

c) Com presso reduzida: usado quando os componentes se decompem antes de

atingirem o ponto de ebulio; utiliza-se uma bomba de vcuo para abaixar a presso

dentro do recipiente consequentemente, a temperatura necessria para se mudar de

estado ser reduzida.

DEIONIZAO: um processo de troca de ons para obter gua reagente. Consiste nautilizao de colunas contendo resinas de trocas inicas que retm as impurezas existentes na

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gua. Uma resina do tipo cido forte remover os ctions presentes na gua, substituindo por

ons hidrognio e uma resina do tipo base forte, remover os nions, substituindo por

hidroxilas. A combinao do on hidrognio com a hidroxila formar a gua pura. Este

processo no elimina substncias no ionizadas, como silicatos, algumas substncias orgnicas

e algumas impurezas em suspenso.

OSMOSE REVERSA (OR): o processo no qual a gua forada por alta presso atravs

de uma membrana semipermevel que retm uma porcentagem das substncias orgnicas e

inorgnicas dissolvidas, ons e impurezas em suspenso. A osmose reversa embora

especializada em remover ons monovalentes e alguns bivalentes pode remover diversos

contaminantes, como os sais, metais pesados, microrganismos. Entretanto, substncias volteis

e algumas substncias orgnicas de baixo peso molecular passam atravs da membrana.

ADSORO E ABSORO PELO CARVO: um processo utilizado como uma fase

de pr-tratamento e que em combinao com outro processo de purificao da gua,

possibilita a obteno de gua reagente. Pode ser usado o carvo ativado ou outro adsorvente

que seja capaz de remover contaminantes orgnicos. Este processo tem as seguintes

limitaes:

a) O carvo mecanicamente degradado e produz p que deve ser retido frente;

b) Libera resduos minerais na gua obtida;

c) Realiza somente pequena adsoro de contaminantes, em funo do tempo de contato.Na prtica o carvo ativado usado para remover o cloro da gua que vai ser utilizada para

outro processo de purificao.

FILTRAO E ULTRAFILTRAO: A filtrao um processo mecnico de reteno de

partculas, incluindo microrganismos, naturalmente dependendo do tamanho dos poros do

filtro utilizado. A ultrafiltrao o processo mecnico ou eletro-mecnico destinado a

remover pequenas impurezas dissolvidas ou suspensas na gua. A filtrao retm partculas,

dependendo do dimetro dos poros do filtro, e a ultrafiltrao retm baseado no seu tamanho,

forma e carga eltrica. Estes processos so tambm usados em combinaes com outros

processos de purificao da gua. Os ultrafiltros utilizando-se de filtros moleculares tm

demonstrado sua utilidade para reduzir os contaminantes orgnicos da gua, baseados no

princpio de membranas retentoras de substncias de acordo com seus pesos moleculares.

NANOFILTRAO: um processo que utiliza uma membrana obtida por tecnologia

emergente, destinada purificao da gua. baseado em uma combinao entre as

caractersticas dos ultrafiltros e da osmose reversa. So utilizados cartuchos que realizam

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conjuntamente esses dois processos de purificao. Neste processo h passagens de grandes

quantidades de ons como clcio, magnsio e sulfato. Tem ainda uma baixa resistncia para o

cloro existente na gua.

OXIDAO QUMICA: um processo ainda no utilizado largamente em laboratrio

clnico. o sistema de purificao da gua pelo oznio, mas est ganhando popularidade, pois

o oznio 5 a 10 vezes mais efetivo como bactericida que o cloro. A ao bactericida do

oznio pode ser aumentada pela ao da luz ultravioleta, sendo tambm mais fcil de remover

que o cloro. Sendo um processo oxidante, o oznio degrada as membranas de osmose reversa

e os plsticos originrios de polmeros, incluindo resinas de troca inica dos deionizadores.

Entretanto, tem mostrado ser efetivo para a oxidao de bactrias, vrus ou seus metablitos.

OXIDAO E ESTERILIZAO POR ULTRAVIOLETA: A oxidao por luz

ultravioleta resulta da absoro da luz a 185 nm, produzindo radicais de hidroxil, que por sua

vez oxida os materiais orgnicos ionizveis. Deve ser usada por recirculao da gua sob o

foco da luz ultravioleta. Este processo isolado no garante a remoo das substncias

orgnicas da gua. A esterilizao por ultravioleta realizada por absoro da luz de 254 nm

que destri o DNA e RNA dos microrganismos, causando a morte de sua clula. A eficincia

de ambos os processos depende da quantidade de luz que penetra na gua e tambm do tempo

de exposio.

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RECIPIENTES PARA ARMAZENAGEM DA GUA REAGENTE

Metlicos: Devem ser fabricados de ao, titnio ou pintura metlica. Entretanto no

recomendado porque cria a necessidade de cuidar para que no haja transferncia de traos de

metal para a gua.

No metlicos: Esto disponveis em diferentes materiais como polipropileno, polietileno,

fluoropolmeros (Teflon), e mais comumente, o PVC. O NCCLS no recomenda depositar

gua reagente tipo I ou II, em frascos de PVC. Traos de contaminantes orgnicos e metlicos

so extrados pela gua do PVC. recomendado utilizar frascos de fluoropolmeros, para

eliminar todos os problemas existentes com outros produtos no metlicos.

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Quadro 1 Comparao da capacidade dos processos de purificao da gua

Mtodos Slidos GasesSubstncias

orgnicasPartculas Bactrias

Pirognio/

Endotoxinas

Destilao E B/R B E E EDeionizao E E R R R R

Osmose reversa B R B E E E

Absoro pelo

carvoR R E/B R R R

Filtrao

(0,22 mm)R R R E E R

Ultrafiltrao R R R E E EOxidao por

U.V.R R B R B/R R

Esterilizao

por U.V.R R R R B R

Nanofiltrao B/R R B E E E

Oxidao

qumica

R R R R E/B E/B

Legenda:E = Excelente (capacidade de remoo completa ou prxima do total)B = Boa (capacidade de remoo de larga porcentagem)R = Ruim (capacidade de remoo pequena ou incapaz de remover)


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Vidros: Recipientes de vidro so inaceitveis para estocar gua reagente. Apesar da alta

qualidade dos vidros de borosilicato transferem traos de chumbo, boro, sdio, arsnico e

slica, para a gua reagente depositada.

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Referncias Bibliogrficas

FERREIRA, Helosa Helena; VIDIGAL, Maria Cristina.Introduo Qumica Experimental.

Belo Horizonte. 2004 (Apostila). 78 p.

PROGRAMA NACIONAL DE CONTROLE DE QUALIDADE.gua reagente no

laboratrio clnico. Disponvel em:

. Acesso em: 16 mar.

2013.

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