¿Qué son los Sistemas de Agua Ultrapura?
Sistemas de agua ultrapura son equipos para producir agua ultrapura. El agua natural y el agua del grifo contienen diversas sales y sustancias orgánicas. En investigación y desarrollo, es probable que estas impurezas afecten a los resultados de los experimentos. En la fabricación, las impurezas del agua pueden afectar a la calidad del producto. Por ello, en estos ámbitos se utiliza agua ultrapura a la que se han eliminado las impurezas.
Entre las aguas puras, el agua ultrapura es la más purificada. La pureza del agua se mide en función de la resistividad eléctrica. El agua pura teórica es de 18,24 MΩ-cm. En el lenguaje común, el agua ultrapura es el agua que ha alcanzado los 18 MΩ-cm.
Usos de los Sistemas de Agua Ultrapura
El agua ultrapura se utiliza en el campo de la investigación y el desarrollo y en la fabricación basada en semiconductores. En el campo de la investigación y el desarrollo, suele utilizarse en experimentos biotecnológicos y ensayos clínicos de productos farmacéuticos. En la industria de fabricación de semiconductores, se utiliza para limpiar componentes de semiconductores y equipos de precisión.
Sin embargo, el agua ultrapura no puede almacenarse en recipientes de vidrio ni en depósitos de polietileno. Esto se debe a que su capacidad de disolución es mucho mayor que la del agua del grifo y disuelve los recipientes en cantidades ínfimas. Por lo tanto, el agua ultrapura se produce mediante Sistemas de Agua Ultrapura y sólo se utiliza cuando es necesario y en las cantidades requeridas.
Principio de los Sistemas de Agua Ultrapura
Sistemas de agua ultrapura purifica el agua del grifo para producir agua ultrapura. En esta sección se explica el principio utilizando como ejemplo el equipo de producción de agua pura con membrana de ósmosis inversa + intercambio iónico. Estos Sistemas de agua ultrapura se producen en tres pasos: filtración, ósmosis inversa e intercambio iónico.
1. Filtración
Un filtro de carbón activado en polvo filtra impurezas como el cloro residual y los residuos de gran tamaño del agua del grifo.
2. Ósmosis Inversa
El agua del grifo filtrada se purifica mediante ósmosis inversa. Normalmente, cuando se separan soluciones acuosas de diferentes concentraciones mediante una membrana semipermeable, las moléculas de agua se desplazan de la solución de menor concentración a la de mayor concentración. Esto se denomina ósmosis.
A medida que las moléculas de agua se desplazan, se genera una fuerza denominada presión osmótica, que acaba equilibrándose con la fuerza gravitatoria sobre el volumen de agua desplazado. Por el contrario, cuando se aplica una presión superior a la presión osmótica, las moléculas de agua pueden pasar de una solución acuosa de mayor concentración a otra de menor concentración. Este fenómeno se denomina ósmosis inversa.
En los sistemas de agua ultrapura, se aplica alta presión al agua del grifo para producir agua pura mediante la transferencia de moléculas de agua que no contienen impurezas. Una membrana osmótica que puede purificar las moléculas de agua mediante este fenómeno de ósmosis inversa se denomina membrana de ósmosis inversa. El agua purificada de este modo ya es lo suficientemente pura como para llamarla agua pura.
3. Intercambio Iónico
Los mencionados iones inorgánicos contenidos en cantidades ínfimas en el agua pura se eliminan mediante el intercambio iónico. El intercambio iónico es un método para mejorar la pureza mediante resinas de intercambio iónico. El agua pura producida por ósmosis inversa contiene trazas de iones de calcio y cloro. Al filtrar esta agua pura a través de una resina de intercambio iónico, los iones de impureza son absorbidos por la resina y se convierte en agua ultrapura.
Este es el principio fundamental de los sistemas de agua ultrapura. Estos sistemas de agua ultrapura con un sistema de esterilización ultravioleta después de que el intercambio de iones se ha completado también está disponible. También existen varios tipos de productos que reutilizan las membranas de intercambio iónico o destilan el agua del grifo.
Otra Información sobre los Sistemas de Agua Ultrapura
1. Aplicaciones Industriales de los Sistemas de Agua Ultrapura
Las aplicaciones industriales de los sistemas de agua ultrapura incluyen, como ya se ha mencionado, su uso en el proceso de limpieza de dispositivos semiconductores. Si el agua de limpieza contiene impurezas microscópicas, existe el riesgo de que se produzcan cortocircuitos. El sistema de agua ultrapura es, por tanto, una parte esencial de la tecnología de fabricación de semiconductores.
Otros usos incluyen el agua para los generadores de vapor de las turbinas de vapor y para humidificar el agua en las fábricas. 2. precauciones al utilizar agua ultrapura
2. Precauciones al utilizar Sistemas de Agua Ultrapura
Sistemas de agua ultrapura es un dispositivo delicado y hay varias precauciones que deben tomarse para obtener agua ultrapura de alta pureza. Como norma general, el agua debe recogerse de forma puntual y el flujo inicial debe drenarse. Esto se debe al riesgo de contaminación de la zona de toma de muestras de agua por el aire libre. Para evitar la contaminación del medio ambiente, también es necesario mantener limpia la entrada de muestreo de agua y evitar la formación de espuma durante el muestreo.
El agua ultrapura también se conoce como agua hambrienta. El nombre deriva de su propiedad de absorber sustancias. Debido a esta propiedad, su resistividad eléctrica disminuye con el tiempo. Por ello, el agua ultrapura debe utilizarse lo antes posible tras su recogida.