A produção de água ultrapura pode ser obtida por alguns processos de  purificação como: filtração por membranas, Eletrodeionização (EDI) ou resinas de troca iônica produzidas artificialmente, processo que pode ser otimizado para áreas de aplicação específica, dependendo da qualidade e textura necessárias. Miguel Baroni, gerente de divisão produtos & serviços para laboratório da Sartorius, cita o funcionamento dos sistemas de troca iônica, "para transformar a água pura em ultrapura são utilizadas, por exemplo, resinas de gel engarrafadas em cartuchos de filtro, elas são, em geral, na forma de leito misto, incluindo, na mesma proporção, resinas aniônicas e catiônicas. Além disso, as de gel reduzem a quantidade de íons a um mínimo e evitam interações indesejadas com outros componentes analiticamente necessários", expõe.

A água de elevada pureza também pode ser otimizada para análises críticas. "Por exemplo, no domínio da análise de rastreio é usada também uma lâmpada de UV com duplo comprimento de onda. Ela não só promove a redução de germes, mas também a minimização dos componentes orgânicos, muitas vezes fator problemático nas pesquisas de amostras analíticas", aponta Baroni. Por outro lado, para a cultura celular ou aplicações no campo das Ciências Naturais, são utilizados módulos de fibra oca ou ultrafiltros. "Estes são especialmente adequados para a remoção de toxinas (endotoxinas) no campo da cultura de células, bem como para a retenção de biomoléculas não desejadas, tais como DNA, RNA e proteínas", explica.

Para Baroni, os requisitos em matéria de pesquisa e desenvolvimento e também dentro da análise e controle de qualidade estão em constante crescimento. "Instrumentos analíticos têm se tornado ao longo dos anos significativamente mais sensíveis. Portanto, as exigências aplicam-se sobre as tecnologias de tratamento", afirma. Segundo ele, hoje a qualidade, reprodutibilidade, custo e tempo desempenham um papel cada vez mais importante. "Processos intensivos de custo, como a destilação, são substituídos por técnicas de filtração modernizadas. Tecnologias favoráveis ao meio ambiente, como a Eletrodeionização (EDI), vem tendo um crescimento cada vez maior", diz.

As técnicas mais utilizadas baseiam-se ainda em métodos estabelecidos otimizados de forma constante. "Por exemplo, em vez de carvão natural, hoje em dia é usado carvão ativado produzido artificialmente. Isso permite uma adsorção eficaz e a vantagem de minimizar a contaminação secundária por componentes de filtração utilizados", ressalta. Conforme Baroni, outra vantagem está nos processos de preparação, que são reduzidos significativamente, aumentando a qualidade.

Na opinião de Luiz Alessandro Fontes, especialista em aplicação labwater da Merck-Millipore, tanto as tecnologias de análises laboratoriais quanto as normas que as regem se modernizam a cada ano, e a purificação/ultrapurificação deve acompanhar essas novas tendências. "Cada vez mais laboratórios estão implantando a norma ISO 17025, que exige mais controle e rastreabilidade dos parâmetros de qualidade da água. Há, ainda, a RDC 58/2013, que entra em vigor no fim deste ano e estabelece parâmetros para produtos de degradação em medicamentos, o que torna o setor farmacêutico ainda mais exigente quanto às análises e, consequentemente, à pureza da água", revela. Para atender a cada uma dessas novas exigências, a Merck-Millipore já dispõe de equipamentos com filtros, acessórios e softwares de gerenciamento do sistema. 

Mesmo com a crise da água, o mercado não cresce como poderia hoje devido à situação econômica do país. Baroni levanta duas questões: o impacto que a falta de água potável está causando nas pessoas e o cenário econômico retraído. "Devido à retração de investimentos, o mercado de filtração não está crescendo quanto deveria. Por outro lado, o apelo causado pela conscientização da população quanto ao uso racional da água está fazendo com que elas procurem alternativas para o uso ou reúso da água, utilizando técnicas que viabilizem a redução de consumo", indica. 

No caso dos purificadores utilizados em laboratório, um diferencial que vem tendo uma importância ainda maior, segundo ele, é a proporção de água utilizada para a obtenção de água pura ou ultrapura. "Essa necessidade está provocando um investimento mais seletivo que se demonstra muito promissor", destaca.

Em tempos de crise econômica, a maioria das empresas restringe investimentos em novos equipamentos. Para driblar essa situação, a Merck-Millipore conta com estratégias e uma equipe empenhada em aumentar e modernizar cada vez mais sua base instalada. "Estamos, inclusive, conseguindo mostrar aos clientes que, diante da outra crise, a hidroenergética, a substituição dos destiladores por nossos sistemas mais eficientes e econômicos compensa o custo-benefício e o pay-back", ressalta Fontes. Segundo ele, os sistemas que estão sendo lançados este ano apresentam uma melhora de performance, podendo atingir 75% de recuperação de descarte, sem comprometimento da eficiência e durabilidade dos filtros por meio da tecnologia E.R.A (Evolutive Reject Adjustment).

Tipos I, II e III Água Tipo I (ultrapura) – É a água com a melhor qualidade possível usada em métodos de análise que exijam mínima interferência com maior exatidão e precisão e em processos com mínima presença de microrganismos. Água Tipo II (purificada) - Métodos analíticos e processos com aceitação da presença de bactérias e para aplicações especiais, em reagentes e sistemas de microbiologia. Água Tipo III (aplicações menos críticas) - Para lavagem de vidros, produção de água de maior pureza e preparação de culturas bacteriológicas.

 

Existem várias técnicas com grandes diferenças entre si para obter os diversos graus de pureza das águas usadas nos laboratórios. 

A destilada é feita por meio de sistemas de destilação, que condensam o vapor de água obtido pela ebulição ou evaporação. É utilizada em laboratório ou na indústria como reagente ou solvente, nas baterias de automóveis e em ferros a vapor. "A destilação é uma tecnologia antiga e incoerente com as preocupações ambientais atuais. O alto consumo de energia e desperdício de água, na maioria dos casos, são uma constante, sem contar que muitos não têm um controle da qualidade eficiente como é exigido atualmente", ressalta Fontes.  Todavia, segundo ele, há um bom índice de remoção dos principais contaminantes, como partículas, sais, orgânicos e microrganismos.

A deionizada consiste na remoção de íons nela presentes, passando, para isso, por sistemas com resinas de troca iônica. "A deionização remove eficientemente apenas os íons e depende de outras tecnologias para ser mais efetiva aos demais contaminantes. Tanto que alguns laboratórios utilizam uma combinação dessas duas técnicas", conta. Entretanto, um ponto questionável dos deionizadores clássicos, segundo Fontes, é a regeneração das resinas. "Muitas vezes, perdem a eficiência e podem se tornar fontes de contaminantes, como finos (partículas) de resinas ou até mesmo de microrganismos", relata. 

Estas duas tecnologias, conforme o especialista, são para a obtenção de água purificada e já estão sendo substituídas por combinações de purificação mais eficientes, como osmose reversa + eletrodeionização. "Ainda no mesmo sistema geralmente estão agregados recursos complementares, como reservatórios com filtro de respiro e lâmpada UV, que proporcionam uma água de melhor qualidade e menos susceptível à sazonalidade ou recontaminação", diz.

"Mas a água ultrapura está além de tudo isso porque se trata de contaminantes em nível de traços ou até ultratraços, com concentrações pelo menos 100 vezes menores que a água destilada ou deionizada", explica Fontes. Por ser altamente reagente (solvente universal), segundo ele, sua produção e utilização requerem maior controle e cuidados para atender às normas mais exigentes e às metodologias cada vez mais sensíveis.

A ultrapura utiliza uma série de técnicas de purificação sequenciais. "Normalmente, os fabricantes de ultrapurificadores preferem utilizar uma nomenclatura mais técnica, referenciando a Norma Internacional ASTM D1193-06, que estabelece como Água Tipo I, Tipo II e Tipo III e indica os contaminantes e seus limites de aceitação para cada classe", esclarece Baroni.  A água Tipo I corresponde à ultrapura. 

Merck-Millipore: www.merckmillipore.com