Acqua ultrapura: preparazione e test per applicazioni di laboratorio

Acqua di grado reagente per laboratori ad alta sensibilità

L'acqua di grado reagente è usata nei laboratori dove gli strumenti possono misurare sostanze chimiche in parti per trilione, rendendo molto alta la possibilità che qualsiasi contaminante inquin i test. L'acqua di grado reagente deve essere ultrapura; cioè, deve essere priva di qualsiasi cosa che possa potenzialmente interferire con le attrezzature di laboratorio o i reagenti (i materiali usati per eseguire i test). Anche partire da acqua distillata non è sufficiente.

Il sistema idrico

• Non importa quanto pura sia l'acqua all'inizio, se vengono introdotti contaminanti nel sistema idrico, il risultato sarà un grado di acqua inaccettabilmente impuro. Un sistema di acqua ultrapura deve essere fatto da un singolo materiale plastico come il polipropilene che è stato prodotto senza riempitivi, plastificanti o sostanze usate nella produzione per facilitare l'estrazione dei pezzi dai loro stampi. Inoltre, un sistema di adsorbimento (come far passare l'acqua attraverso un filtro a carbone attivo) che attirerà e rimuoverà gas e contaminanti liquidi o solidi dovrebbe essere incluso nel sistema idrico. L'ossidazione ultravioletta può essere usata nel sistema per eliminare batteri e altri microrganismi.

Filtrazione

• Un filtro assoluto da 0,2 micron è usato come stadio finale per purificare l'acqua in tutti questi sistemi idrici per renderla di grado reagente. La sfida nel progettare o scegliere questo filtro è assicurarsi che la filtrazione finale non stia introducendo sostanze contaminanti, il che sconfiggerebbe l'intero scopo. Fonti di contaminazione possono venire da particelle di filtrazione (il carbone attivo, per esempio) e qualsiasi agente bagnante usato per far fluire l'acqua attraverso il filtro più agevolmente.

Risciacquo del sistema

• Potrebbe sembrare ovvio, ma un passaggio importante per ottenere acqua ultrapura utilizzabile in laboratorio è risciacquare il sistema idrico prima di usare l'acqua per mescolare con altri prodotti chimici o eseguire test. I tecnici di laboratorio devono fare abbastanza test per determinare quanto a lungo l'acqua deve passare attraverso il sistema all'inizio della giornata, ogni volta che un filtro o altro componente deve essere sostituito e ogni volta che si preleva acqua per un campione. Far scorrere l'acqua attraverso il sistema per abbastanza tempo è l'unico modo per assicurare che l'acqua che esce dal rubinetto sia pura come dovrebbe essere.

Test

• Due tipi di contaminanti devono essere testati: sostanze chimiche e microrganismi come batteri. Per la contaminazione chimica, il metodo di test preferito è la cromatografia, che separa il materiale testato nelle sue parti componenti. Questo può essere fatto in vari modi: la cromatografia su colonna mescola il campione con un solvente e lo fa passare attraverso materiali adsorbenti a cui diverse sostanze si aggrappano, mentre altre passano al livello successivo. La cromatografia di permeazione al gel separa i composti per dimensione delle molecole. Altri metodi includono cromatografia gassosa (comunemente vista in show TV come CSI) e cromatografia a scambio ionico.

  Per i microrganismi, il miglior metodo disponibile fino alla fine degli anni '90 era far passare l'acqua attraverso un filtro estremamente fine e coltivare il residuo per alcuni giorni fino a una settimana, poi contare il numero di colonie batteriche che crescono. Nel 1998 un gruppo di scienziati giapponesi ha sviluppato un metodo usando anticorpi, attaccati a un enzima che produce luce in una reazione chimica, per attaccarsi al DNA. Il metodo rende visibili organismi vivi e morti perché brillano.