Purificacion de agua

Objetivos
1. Introducción al agua para uso en laboratorios
2. Fuentes y tipos de agua para uso de Laboratorios
3. Pre-tratamiento del agua
4. Sistemas de purificación de agua
5. Almacenamiento del agua purificada
6. Control de calidad del agua purificada

Introducción al agua para uso en laboratorios
Principios:
 Como cualquier reactivo de uso en el laboratorio, el agua debe
cumplir con especificaciones bien definidas, de acuerdo a los
procesos en que participa.
 Debe ser agua con la calidad necesaria para realizar los procesos
analíticos, que garantice la calidad de los resultados de los
ensayos
 El agua purificada es un medio natural para el crecimiento
microbiano
 Los sistemas de purificación deben ser validados correctamente.
 El agua para uso en técnicas de biología molecular debe estar
libre de contaminación de bacterias, pirógenos o endotoxinas.

Proceso de purificación
Agua cruda
Sistema de
purificación
Agua
purificada
¿Preguntas que debo responder antes de adquirir un sistema de
purificación?
¿Qué calidad de agua de
alimentación tengo?
¿Cómo varía el suministro?
¿Qué presión y caudal
tiene el suministro?
Mínimos – Máximos
¿Cuántos tipos de procesos
utilizan agua purificada?
¿Qué calidad (grado) de
agua purificada necesita
cada proceso?
¿Qué volúmen de agua
purificada de cada grado
necesita los diferentes
procesos?
¿Necesita control en la
presión y el caudal?
¿Necesita pre-tratamiento?
¿Cuántos tipos de
purificación necesito?
¿Qué tipo de mantenimiento
necesitan los sistemas de
purificación?
¿Cuál es mi presupuesto para
adquirir y mantener
funcionando el Sistema?

Fuentes y tipos de agua para uso de Laboratorios
Contaminantes del agua:
Ver la Normas de Calidad del Agua para Consumo Humano.
Norma Regional CAPRE. Sept. 1993. Rev. Marzo 1994
 No hay en la naturaleza agua pura, ya que puede contener
hasta 90 posible contaminantes no aceptables
 Grupos contaminantes :
 Compuestos inorgánicos
 Compuestos orgánicos
 Sólidos
 Gases
 Microrganismos

Contaminantes del agua
El tratamiento depende de la química y de los
contaminantes del agua, influenciados por:
Minerales problema
 Calcio y magnesio
 Hierro y manganeso
 Silicatos
 Dióxido de carbono
 Sulfuro de hidrógeno
 Fosfatos
 Agua de lluvia
 Erosión
 Polución
 Disolución
 Lixiviación
 Evaporación
 Sedimentación
 Descomposición

Minerales problema
adicionales
 Cobre
 Aluminio
 Metales pesados
 Arsénico, plomo,
cadmio
 Nitratos
Microorganismos – Biocapas
 Algas
 Protozoarios
 Cryptosporidium
 Giardia
 Bacterias
 Pseudomonas
 Bacterias gram negativas,
no fermentadoras
 Escherichia coli y
coliformes
 Pirógenos y endotoxinas
Contaminantes del agua

Contaminantes del agua natural
Durante el ciclo natural del agua adquiere diferentes compuestos que se consideran impurezas.
Estas impurezas presentes en el agua se pueden clasificar en tres grandes grupos:
• Iónicas Disueltas (inorgánicos)
• No iónicas Insolubles (orgánicos, microorganismos, pirógenos, partículas)
• Gaseosas
Iónicas Disueltas No iónicas
Insolubles
Gaseosas
Cationes Aniones
Ca2+
HCO3-
Sólidos CO2
Mg2+ CO32- Suspendidos H2S
Na+ OH- Turbidez NH3
K+ SO42- Color CH4
NH4+ Cl- Materia Orgánica O2
Fe2+ NO3- SiO2 coloidal Cl2
Mn2+ PO43- Microorganismos
SiO42- Bacterias

Parámetro Unidad
Valor
Recomendado
Valor máximo
Admisible
Temperatura °C 18 a 30
Concentración de Iones Hidrógeno Valor pH 6.5 a 8.5 a)
Cloro Residual mg/L 0.5 a 1.0 b) c)
Cloruros mg/L 25 250
Conductividad μS/cm 400
Dureza mg/L CaCO3 400
Sulfatos mg/L 25 250
Aluminio mg/L 0.2
Calcio mg/L CaCO3 100
Cobre mg/L 1.0 2.0
Magnesio mg/L CaCO3 30 50
Sodio mg/L 25 200
Potasio mg/L 10
Sólidos Disueltos Totales mg/L 1000
Zinc mg/L 3.0
a) Las aguas deben ser estabilizadas de manera que no produzcan efectos corrosivos ni incrustantes en los acueductos.
b) Cloro residual libre
c) 5 mg/l en base a evidencias científicas las cuales han demostrado que este valor “residual” no afecta la salud. Por otro lado cada país deberá tomar
en cuenta los aspectos económicos y organolépticos en la interpretación de este valor.
Parámetros Físico – Químicos para aguas de distribución 1)
1) Tomado de las Normas de Calidad del Agua para Consumo Humano. Norma Regional CAPRE. Sept. 1993. Rev. Marzo 1994

Dureza del agua
Clasificación del agua de
acuerdo a su dureza
Contenido de CaCO3
mg/L o ppm
Blanda 0-60
Moderada 61-120
Dura 121-180
Muy dura > 180

Turbidez
1. Limo, arcilla, y material suspendido causan turbidez
2. Partículas pequeñas incluyen "coloides"
3. Remoción de los coloides es usualmente el primer paso en
el tratamiento del agua

FLUJO DEL AGUAbacterias acuáticas
llegan en el agua sin
tratamiento
se forman micro-
colonias usando
polisacárido como
“pegamento”
evolucionan
comunidades complejas
bacterias son
liberadas a la
corriente
Formación de biocapas
1. Las bacterias acuáticas que nadan libremente usan polimucosacáridos para
colonizar superficies
2. Se desarrollan comunidades complejas que alojan bacterias y microcolonias

Origen Parámetro (b)
Valor
Recomendado
Valor máximo
Admisible
Observaciones
Agua en el sistema
de distribución
Coliforme total Neg ≤ 4
En muestras puntuales
No debe ser detectado en
el 95 % de las muestras
anuales a)Coliforme fecal Neg Neg
Parámetros1) Bacteriológicos para aguas de distribucióna)
1) Tomado de las Normas de Calidad del Agua para Consumo Humano. Norma Regional CAPRE. Sept. 1993. Rev. Marzo 1994
a) NMP/100 ml, en caso de análisis por tubos múltiples o colonias/100 ml en el caso de análisis por el método de
membranas filtrantes. El indicador bacteriológico más preciso de contaminación fecal es la E. Coli, definida en el
artículo 4. La bacteria Coliforme Total no es un indicador aceptable de la calidad sanitaria de acueductos rurales,
particularmente en áreas tropicales donde muchas bacterias sin significado sanitario se encuentran en la mayoría
de acueductos sin tratamiento.
b) En los análisis de control de calidad se determina la presencia de coliformes totales. En caso de detectarse una
muestra positiva se procede al remuestreo y se investiga la presencia de coliforme fecal. Si el remuestreo da
resultados negativos, no se toma en consideración la muestra positiva, para la valoración de calidad anual. Si el
remuestreo da positivo se intensifica las actividades del programa de vigilancia sanitaria que se establezca en cada
país. Las muestras adicionales, recolectadas cuando se intensifican las actividades de inspección sanitaria, no
deben ser consideradas para la valoración anual de calidad.
c) En los sistemas donde se recolectan menos de 20 muestras, al año, el porcentaje de negatividad debe ser ≥ 90 %.

Proceso de purificación
Agua cruda
Sistema de
purificación
Agua
purificada
¿Qué ocurre en el proceso de purificación?
Agua pura
+ Carga de contaminantes
Agua pura
+ Trazas de contaminantes
 Filtra
 Secuestra
 Retiene
 Intercambia
 Elimina
Con el uso, el sistema de purificación se agota, se vencen sus
principios activos y se deben regenerar adecuadamente en tiempo y
forma
La mayoría de los
contaminantes

Fuentes de agua cruda
1. Agua de lluvia
2. Agua de superficie o agua de terreno
3. Pozo o perforación
4. Municipal o civil –agua del grifo

Agua de pozo
1. Inspeccionar las partes expuestas del pozo
2. Profundidad del pozo
Verificar:
1. Sistemas sépticos en las cercanías
2. Uso de materiales peligrosos (pesticidas, fertilizantes, etc.)
3. “Potabilidad” – Normas CAPRE
4. Mantenimiento del pozo

Almacenamiento del agua potable
1. Puede ser requerido antes del pre-tratamiento de acuerdo con
las circunstancias locales
2. Verificar el material de construcción
 Concreto, acero son aceptables pero deben verificarse por la
corrosión
 El plástico o los recubrimientos plásticos pueden liberar
componentes orgánicos
3. Verificar que está cubierto
 Para impedir la entrada de insectos, pájaros y animales
4. Verificar las prácticas de desinfección

Pre-tratamientos de agua cruda
1. Filtración primaria y filtros multi-medios
2. Coagulación o floculación
3. Filtración de sedimentos y sólidos suspendidos
4. Filtración por Carbón Activado
5. Ablandamiento

Eliminación del cloro: Filtración por
Carbón Activado (CA) o por Bisulfito
1. El Carbón Activado elimina cloro pero las bacterias pueden
crecer
2. La filtración por Carbón Activado puede eliminar las
impurezas orgánicas, pero puede liberar polvo fino de carbón
3. El bisulfito es antimicrobiano pero deja residuos de sulfato

Sistema de regulación
de presión y caudal
de agua de alimentación
Pre-tratamiento del agua cruda
Filtración de
Partículas y
material clorado
Ablandamiento
de agua dura

Source water Potable tap water softened or hardness stabilized
Conductivity, µS/cm < 1,500
Colloid index < 3
pH-range 4 – 11
Temperature, °C 2-35
Pressure, psi (bar) 29 – 87 (2 – 6)
* Please see user manual for complete list of feed water requirements
Feed Water Requirements*

Agua cruda Agua potable ablandada o dureza estabilizada
Conductividad, µS/cm < 1,500
Índice Coloidal < 3
Rango de pH 4 – 11
Temperatura, °C 2-35
Presión, psi (bar) 29 – 87 (2 – 6)
* Ver en el manual del usuario la lista completa de requerimientos del agua de alimentación
Requiremientos del agua de alimentación*

Tecnologías usadas para remover microrganismos
Filtración
Microporosa
Ultrafiltración
OsmosisInversa
IntercambioIónico
DI–EDI
Filtracióndon
CarbónActivado
LuzUltravioleta
Microrganismos      
Endotoxinas y
pirógenos
     
 - Remoción excelente
 - Remoción buena
 - Remoción parcial
Interpretación

Tecnologías usadas para remover impurezas
Filtración
Microporosa
Ultrafiltración
OosmosisInversa
IntercambioIónico
DI–EDI
Filtracióndon
CarbónActivado
Destilación
Sólidos inorgánicos
disueltos
     
Gases Disueltos      
Materia orgánica
disuelta
     
Partículas y sólidos
suspendidos
     
 - No funciona

Parámetros
Agua de
Alimentación
Contenido de Impurezas en el agua, despues de pasar por:
Filtro
de Carbón
Osmosis
Inversa
Luz
Ultra Violeta
Intercambio
Iónico
Conductividad (µS/cm) 50 to 900 50 to 900 1 to 30 1 to 30 0.055
Calcio (mg/L) 20 to 150 20 to 150 0.4 to 5 0.4 to 5 <0.0001
Sodio (mg/L) 20 to 150 20 to 150 1 to 10 1 to 10 <0.0001
Hierro (mg/L) 0.01 to 0.1 0.01 to 0.1 <0.01 <0.01 <0.0001
Bicarbonatos (mg/L) 30 to 300 30 to 300 1 to 10 1 to 10 <0.0001
Cloruros (mg/L) 10 to 150 10 to 150 0.5 to 5 0.5 to 5 <0.0001
Sulfatos (mg/L) 1 to 100 1 to 100 0.1 to 5 0.1 to 5 <0.0001
TOC (mg/L) 0.2 to 5 0.1 to 2 0.05 to 0.2 <0.05 <0.01
Total chlorine (mg/L) 0.1 to 1 <0.1 <0.05 <0.05 <0.05
Bacteria (CFU/mL) 10 to 100 10 to 100 1 to 10 <1 <1
Endotoxin (EU/mL) 1 to 100 1 to 100 <1 <1 <0.1
Turbidez 0.1 to 2 0.1 to 1 <0.01 <0.01 <0.01

Tipos de agua usados en laboratorios
1. Agua para aplicaciones en investigación y análisis
a) Aplicaciones analíticas y generales
b) Aplicaciones en ciencias biológicas
2. Agua para diagnósticos clínicos
3. Agua para atención médica y servicios de salud
relacionados

Clasificación del agua purificada
Se han establecido diferentes grados de agua pura para usos en
el laboratorio, por razones técnicas y económicas. La razón de
esta clasificación es asegurar la calidad apropiada del agua que
se utiliza para una aplicación específica, y minimizar los costos
de operación de laboratorio. En general, cuanto más puro es el
grado requerido de agua, más caro es producirla.
Históricamente se han definido 4 grados de pureza para agua de
laboratorio:
1) Agua de grado primario
2) Agua desionizada
3) Agua de grado analítico
4) Agua ultra pura

Agua de grado primario:
El agua de grado primario es el de más bajo nivel de pureza, y
normalmente tiene una conductividad de 1-50 mS/cm.
Ligeramente cargadas con aniones tales como dióxido de
carbono y sílice que no pueda ser separada, por lo tanto estarán
presentes en aguas de este grado.
Las aplicaciones de este tipo de agua incluyen:
1. Lavado cristalería y utencilios de laboratorio,
2. Baños María, Autoclaves, Humificadores, etc.
3. Alimentación de purificadores de agua.
Puede ser producida por:
1. Intercambio Aniónico con resinas débilmente básicas,
2. Ósmosis Inversa o
3. Destilación simple.

Agua desionizada:
El agua desinizada tiene una conductividad típica entre 1 y 0.1
mS/cm (resistividad entre 1 y 10 MW). Puede contener cargas
relativamente altas de compuestos orgánico y bacterias.
Las aplicaciones de este tipo de agua incluyen:
1. Enjuague final cristalería para usos especiales,
2. Dilución de muestras, reactivos y algunas soluciones patrones.
3. Alimentación de purificadores para agua de mayor pureza.
Es producida mediante:
1. Intercambiadores iónicos con lechos mixtos de resinas catiónicas y
resinas aniónicas fuertemente básicas.

Agua de grado analítico:
El agua de grado analítico no sólo tiene alta pureza en términos
iónicos, también tiene bajas concentraciones de compuestos
orgánicos y microorganismos.
Puede ser utilizada para:
• Preparación de reactivos y soluciones buffer
• medios nutritivos para el cultivo celular bacteriano y
• Estudios microbiológicos.
Una especificación típica sería:
• Conductividad < 1,0 mS / cm (resistividad> 1,0 mW cm),
• Carbono Orgánico Total (TOC) de <50 ppb y
• Recuento Bacteriano < 1 CFU / ml.
Puede ser producida por:
• Bidestilación
• Sistemas de purificación que integren ósmosis inversa e intercambio
iónico o EDI, absorción y el tratamiento con luz UV.

Las modernas técnicas de laboratorio permiten la detección de
sustancias en concentraciones cada vez más bajas, lo que hace que
los requerimientos de pureza de los reactivos utilizados sean cada
vez más exigentes.
Agua ultra pura:
El agua purificada, que es el componente mayoritario de las
soluciones empleadas en los laboratorios, no escapa a estos
requerimientos de pureza.
La calidad de agua grado analítico es insuficiente para este tipo de
aplicaciones por lo que se hace necesario el uso de un Agua
Ultrapura (Grado Reactivo).

Agua ultra pura:
Este grado de agua se aproxima a los niveles teóricos de pureza en
términos de resistividad, contenido orgánico, partículas y recuento
bacteriano.
La ultrafiltración se utiliza para eliminar cualquier volumen significativo
de especies biológicamente activas tales como endotoxinas
(típicamente <0,005 EU/mL), nucleasas y proteasas (no detectable). El
agua ultra pura apirógena se requiere en aplicaciones tales como el
cultivo de células de mamíferos.
Este grado se logra mediante pulimiento de agua pre-purificada por
intercambio iónico, ósmosis inversa o destilación.
Típicamente, el agua ultrapura tiene una resistividad de 18.2 mW cm,
TOC < 10 ppb, filtración de partículas menores a 0.1 micras, recuentos
bacterianos < 1 UFC/mL.

Se utiliza en las técnicas más críticas en el laboratorio:
 ICP-MS / ICP / F-AAS / GF-AAS
 HPLC / GC
 Cromatografía Iónica
 GC–MS
 Biología Molecular
 PCR / Electroforesis / ELISA
 Cultivos Celulares
 Secuenciación de ADN
Usos del agua ultra pura:

Aplicaciones analíticas y generales
En electroquímica
Puesto que estas técnicas se basan en la medición sensible de pequeñas
señales eléctricas, es vital que el agua utilizada produzca interferencias
mínimas para minimizar la contaminación de fondo. Para aplicaciones en
electroquímica se recomienda el uso de agua tipo II, típicamente con un
contenido de carbono orgánico total (TOC) <50 ppb y con un recuento
bacteriano < 1 UFC/mL (unidades formadoras de colonias por mililitro). Para
análisis electroquímico de ultratrazas, se requiera agua tipo I (ultra pura).
Potenciometria Medición de pH Coulometría Voltamperometría Polarografía
Amperometría

En espectroscopía y espectrofotometría
Espectrofotometría de Absorpción Atómica de Llama (F-AAS)
Dependiendo del elemento que se analiza, los límites de detección varían desde pocos
ppb a niveles de ppm. En estas técnicas el agua tipo II es por lo general lo
suficientemente pura para la mayoría de las rutinas en EAA y no hay ningún requisito
para bajos niveles de compuestos orgánicos o bacterias
Cromatografía de Gas – Espectrometría de Masas (GC-MS)
Para GC, se usa agua purificada para preparar los blancos, estándares y para el
pretratamientos de las muestras, por ejemplo, en la extracción en fase sólida. Dado que
la sensibilidad en GC-MS muchas veces es alta, el requisito de pureza del agua es
extremadamente estricto. Se requieren niveles muy bajo de TOC, por ej., son
necesarios menos de 3 ppb y esto solo se puede obtener, mediante el uso de un
sistema superior de purificación, el que se debe alimentar con agua producida por
ósmosis inversa para la eliminación de iones y compuestos orgánicos.

En espectroscopía y espectrofotometría
Espectrofotometría de Absorpción Atómica con Horno de Grafito (GF-AAS)
Para estas técnicas de ensayo se requiere el más alto grado de agua purificada tipo I
para asegurar la determinación de niveles de impurezas elementales a niveles de
partes por trillón o nanogramos por mililitros (ppt). Se debe usar agua de 18.2 MΩ-cm
de resistividad y bajo TOC. Un monitoreo estricto en el proceso de purificación
propporciona la mejor garantía de pureza. El mejor rendimiento se logra cuando un
pretratamiento es mejorado mediante la recirculación contínua y la repurificación del
agua purificada tipo II
Cromatografía de Gas – Espectrometría de Masas (GC-MS)
Para GC, se usa agua purificada para preparar los blancos, estándares y para el
pretratamientos de las muestras, por ejemplo, en la extracción en fase sólida. Dado que
la sensibilidad en GC-MS muchas veces es alta, el requisito de pureza del agua es
extremadamente estricto. Se requieren niveles muy bajo de TOC, por ej., son
necesarios menos de 3 ppb y esto solo se puede obtener, mediante el uso de un
sistema superior de purificación, el que se debe alimentar con agua producida por
ósmosis inversa para la eliminación de iones y compuestos orgánicos.

El agua purificada es necesaria en todas las industrias y organizaciones
basadas en la ciencia, por esta razón se han desarrollado a nivel
nacional e internacional las normas para establecer la calidad del agua
para diversas aplicaciones en los laboratorios.
Normas internacionales para agua de laboratorio
Las normas más relevantes son emitidas por los siguientes organismos:
• El Instituto de Normas para Clínicas y Laboratorios (CLSI)
• La Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM)
• La Organización Internacional para la Normalización (ISO)
• Las farmacopeas más comunes, incluyendo la USP, EP y JP

CLSI - C03-A4-AMD – Preparation and Testing of Reagent
Water in the Clinical Laboratory; Approved Guideline – Fourth Edition
CLSI - C03-A4-AMD – Preparación y Ensayos del Agua Grado Reactivo
en el Laboratorio Clínico; Guía Aprobada – Cuarta Edición
C03-A4-AMD
Vol. 26 No. 22
Replaces C3-P4
Vol. 25 No. 13

Especificaciones para Agua Reagente para Laboratorio Clínico (CLRW)
Impurezas Iónicas Resistividad 10 MΩ-cm
Impuerezas Orgánicas TOC < 50 ppb
Impurezas Microbiológicas Conteo total heterotrófico en placa < 10 CFU/mL(*)
Contenido de Partículas
Filtro de 0.2 μm o más fino, en línea cerca de la
salida de agua
(*) Los ensayos de epifluorescencia y endotoxinas son opcionales para
proporcionar información extra,
Solamente el Agua CLRW es definida con detalles. Los otros grados, enumerados a continuación se
describen en relación a su aplicación y los detalles definidos por el usuario :
• Agua Especial de Grado Reactivo (SRW)
• Agua de Alimentación para Instrumentos
• Agua para usar como diluyente o reactivo
• Agua pre-envasada
• Agua para aplicaciones en autoclaves y lavado.

Standards Worldwide
American Society for Testing and Materials
ASTM D1193 - 06(2011) Standard Specification for Reagent Water
ASTM D1193 - 06(2011) – Norma de Especificación para Agua Grado Reactivo

Parámetros Tipo I* Tipo II** Tipo III*** Tipo IV
Conductividad eláctrica
máx. (µS/cm @ 25ºC)
0.056 1.0 0.25 5.0
Resistividad Eléctrica
mín. (MΩ-cm @ 25ºC)
18.0 1.0 4.0 0.2
pH @ 25ºC - - - 5.0 - 8.0
TOC máx. (µg/l) 50 50 200 No límite
Sodio máx. (µg/l) 1 5 10 50
Sílica máx. (µg/l) 3 3 500 No límite
Cloruros máx. (µg/l) 1 5 10 50
Clasificación del agua, según especificaciones ASTM D1193 - 06(2011)

Estas especificaciones cubren los requisitos para el agua apropiada
para el uso en métodos de ensayos químicos y físicos, la selección de
uno o varios grados está designado por el método o el investigador.
ASTM D1193 - 06(2011) – Norma de Especificación para Agua Grado Reactivo
Type I* Requiere el uso de filtro de membrana de 0.2 μm
Type II** Preparada por destilación
Type III*** Requiere el uso de filtro de membrana de 0.45 μm
Notas:
Type A Type B Type C
Total bacterial count max. CFU/100 ml 1 10 1000
Endotoxin max. EU/ml 0.03 0.25 -
Cuando se necesitan controlar los niveles bacterianos, los tipos de grado
reactivos deben tener los siguientes niveles:

IS0 – 3696 – First edition:1987 – 04 – 15
INTERNATIONAL STANDARD
Water for analytical laboratory use - Specification and test methods
Agua para uso en análisis de laboratorio - Especificación y metodo de ensayo
(NTN 04 023 12 - Marzo 2012)

Esta Norma determina las especificaciones y los correspondientes métodos de ensayo de
tres grados de agua para uso en laboratorio de productos químicos inorgánicos.
No es aplicable al agua para el análisis de contenidos orgánicos mínimos, ni
de agentes tensoactivos, ni para los análisis biológicos o médicos.
NOTA: Para ciertos fines (como por ejemplo algunos métodos analíticos o
ensayos en que se requiere que el agua sea estéril o exenta de pirógenos o con
determinada tensión superficial) pueden ser necesarios ensayos complementarios
específicos y una purificación adicional u otro tratamiento.
NOTA 1: a causa de las dificultades asociadas a la medición de pH del agua de alta pureza y de la
dudosa importancia del valor obtenido, no se han fijado limites para el pH del agua de los grados
1 y 2.
NOTA 2: solo valido para el agua recién preparada. Durante su conservación se pueden producir
cambios en la conductividad debido a contaminantes tales como el CO2 atmosférico y los álcalis de
los recipientes de vidrio
NOTA 3: no se especifican limites para grado 1 debido a la dificultad del ensayo

(A): con celda de 1 cm de espesor, medidas en UA
Parámetros Clase 1 Clase 2 Clase 3
Método de
Ensayo
Intervalo de pH a 25 oC límites
Incluidos.
No aplicable
(véase nota 1)
No aplicable
(véase nota 1)
5,0 a 7,5 Apartado 7. 1
Conductividad eléctrica mS/m
a 25 oC, máx.
0,055
(véase nota 2)
0,1
(véase nota 2)
0,5 Apartado 7.2
Materia oxidable, mg/L máx.
No aplicable
(véase nota 3)
0,08 0,4 Apartado 7.3
Absorbancia(A) a 254 nm, máx. 0,001 0,01 No especificada Apartado 7.4
Residuo después de evaporar y
calentar a 110 oC mg/kg, máx.
No aplicable
(véase nota 3)
1 2 Apartado 7.5
Contenido de sílice SiO2
mg/L, máx.
0,001 0,02 No especificada Apartado 7.6
Clasificación del agua, según especificaciones ISO 3696:1987
Adoptada en Nicaragua bajo la Norma Técnica Nicaragüense: Agua para uso en análisis de
laboratorio - especificación y métodos de ensayo (NTN 04 023 12), Marzo 2012

Apropiada para la mayoría de los trabajos de química en laboratorios por vía húmeda y
la preparación de soluciones de reactivos.
Agua para laboratorios grado 3 - ISO 3696:1987
Intervalo de pH a 25 oC límites Incluidos. 5,0 a 7,5
Conductividad eléctrica mS/m a 25 oC máx. 0,5
Materia oxidable, mg/L máx. 0,4
Absorbancia, UA a 254 nm, b = 1 cm, máx. No especificada
Residuo después de evaporar y calentar a 110 oC, mg/kg máx. 2
Contenido de sílice SiO2,mg/L máx. No especificada
Se puede preparar mediante:
 por destilación sencilla,
 por desionización (intercambio iónico)
 por osmosis inversa.
Salvo indicación en contrario, se puede utilizar para el trabajo normal de análisis.

Con muy pocos contaminantes inorgánicos, orgánicos o coloidales.
Es apropiada para análisis delicados, incluyendo la Espectrometría de Absorción
Atómica (EAA) y la determinación de componentes en cantidades mínimas.
Se puede preparar por:
 destilación múltiple (bi ó tri-destilación ), o por
 desionización u osmosis inversa seguida de destilación.
Intervalo de pH a 25 oC límites Incluidos. No aplicable (véase nota 1)
Conductividad eléctrica mS/m a 25 oC máx. 0,1 (véase nota 2)
Materia oxidable, mg/L máx. 0,08
Absorbancia, UA a 254 nm, b = 1 cm, máx. 0,01
Residuo después de evaporar y calentar a 110 oC, mg/kg máx. 1
Contenido de sílice SiO2,mg/L máx. 0,02

Exenta básicamente de contaminantes constituidos por iones disueltos o coloidales y
materias orgánicas.
Es apropiada para los requisitos de análisis mas exigentes, incluyendo la cromatografía
liquida de alta definición (HPLC).
Se puede preparar por un tratamiento adicional del agua de grado 2 ( por ejemplo osmosis
inversa o desionización seguida de filtrado a través de una membrana con tamaño de poro de
0,2 μm para separa las partículas, o por redestilación en un aparato de sílice fundido) .
Intervalo de pH a 25 oC límites Incluidos. No aplicable (véase nota 1)
Conductividad eléctrica mS/m a 25 oC máx. 0,01 (véase nota 2)
Materia oxidable, mg/L máx. No aplicable (véase nota 3)
Absorbancia, UA a 254 nm, b = 1 cm, máx. 0,001
Residuo después de evaporar y calentar a 110 oC, mg/kg máx. No aplicable (véase nota 3)
Contenido de sílice SiO2,mg/L máx. 0,001

TIPO DE AGUA
AGUA
POTABLE
TIPO III / IV ASTM
DESTILADA UNA VEZ
TIPO II ASTM
BIDESTILADA
TIPO I ASTM
Conductividad (µS / cm a 25°C) 240 5 - 1 10 - 2 1 2 - 1 0,055
Resistividad (MΩ ·cm a 25°C) 0,004 0,2 - 1 0,1 - 0,5 1 0,5 - 1 16,6
Silicatos (mg/L) 1 - 1 - 0,5 - 0,7 - 0,1 -
Metales pesados (mg/L) 1 - 1 - 0,5 - 0,8 - 0,1 -
Reducción de KMnO4 (min.) 10 10 30 60 60 60
Sodio (mg/L) 65 - 6 - 2 - 1 - 0,5 -
Dureza cálcica (mg/L) 35 - 3 - 1 - 0,3 - 0,11 -
Amonio (mg/l) 1 - 0,01 - 0,01 -
Bacterias (ufc/ml) >10 - <10 - <10 -
pH (a 25°C) - 5 - 8 5 - 7,5 - 5 - 7,5, -
Calidades crecientes de agua
NORMA
CAPRE
Tipos III y IV
Agua de grado
Laboratorio
Tipo II
Agua de grado
Analítico
Tipo I
Agua de
grado
Reactivo
(Ultrapura)

Parámetros Ph. Eur. JP USP Int. Ph
Conduc. (µS/cm) - - < 1.3 -
Sust. oxidables cumplir cumplir - cumplir
Sólidos (ppm) < 10 < 10 - ≤ 10
COT (ppm) - < 0.5 < 0.5 -
Metales pesados - - - cumplir
CO2 - - - cumplir
Especificaciones para el agua purificada

Especificaciones para el agua purificada
Parámetros Ph. Eur. JP USP Int. Ph
pH 5.0-7.0 5.0-7.0 5.0-7.0 cumplir
Cl  < 0.5 cumplir - cumplir
SO4 cumplir cumplir - cumplir
NH4 < 0.2 < 0.05 - cumplir
Ca/Mg cumplir - - cumplir
Nitratos < 0,2 cumplir - cumplir
Nitritos - cumplir - -

Tratamiento adicional de las etapas de
purificación del agua más adelante del
sistema de pre-tratamiento
1. Filtración
2. Ósmosis Reversa
3. Deionización
4. Destilación
5. Desinfección UV
6. Ultrafiltración

Termómetro Agua destilada
Vapor de agua Colector de condensado
Agua cruda Condensador
1
2
3
4
5
6
Calor
Proceso de destilación de agua cruda
Resistencia para
Destilador

agua sin
tratar
Presión alta
Agua
alimentada
bajo presión agua
rechazada
Membrana
Semipermeable
agua
permeada
drenar o reciclar
Presión baja
agua
purificada
Teoría de la ósmosis reversa (OR)

1
1
2
3
4
5 6 7
89
Operación de un sistema OI
1. Alimentación de agua
2. Membrana OI
3. Espaciador de alimentación
4. Membrana OI
5. Espaciador del Producto
6. Permeado
7. Concentrado
8. Permeado
9. Módulo de OI enrollado
Sistema de Osmosis Inversa

Agua purificada
10 a >15 MΩ-cm
Resina Aniónica
Resina Mixta
Resina Catiónica
CátodoÁnodo
(+) (-)
Alimentación EnjuagueEnjuague
Proceso de Electrodeionización (EDI)

PRE-FILTRO
OSMOSIS INVERSA
PRODUCTO OI
AGUA DE RECHAZO
ULTRAFILTRACIÓN
10 mm
LÁMPARAS UV
254nm
185nm
DESIONIZACIÓN
MP
MC AGUA
ULTRAPURA AGUA
ULTRAPURA
PRE-TRATAMIENTO
TANQUE DE
ALMACENAMIENTO
Sistema de purificación para agua ultrapura (EDI)
ASTM I
ASTM II

Esquema típico de almacenamiento y distribución de agua pura
El agua debe
mantenerse
circulando
Filtro
de 0.5 µm
Escape de aire para drenaje
Salidas
Bomba
sanitaria
Filtro de
0,2 µm
en línea
Luz UV
Agua alimentada
desde el EDI u OI
Enfriador
Generador de Ozono
Filtro hidrofóbico
de aire y disco de
purga

Diseño del sistema de agua
1. Cañerías que permitan que el agua no se estanque en
puntos muertos y pueda drenar fácilmente
2. Válvulas y conexiones sanitarias
3. Construidas de materiales apropiados
4. Permitir la recirculación del agua
5. Incorporar válvulas de no retorno (VNR)

No deberían haber puntos muertos
el agua restrega el punto muerto
Si D=25mm y la distancia X es
mayor de 50mm, tenemos un punto
muerto que es demasiado largo.
Sección de punto muerto
<2D
Las flechas de dirección
del flujo en las cañerías
son importante
Válvula sanitaria
D
X

1. Las válvulas de bola no son aceptables
2. Las bacterias pueden crecer cuando la válvula
está cerrada
3. El agua se contamina a medida que pasa a
través de la válvula
agua estancada
dentro de la válvula

Control y Mantenimiento de los
purificadores de agua
No es práctico llevar el control de todas las posibles impurezas
en el agua purificada. La sales inorgánicas y orgánicas disueltas
son los principales contaminantes que afectan a la mayoría de
las aplicaciones de laboratorio y, por lo tanto, es importante que
sean monitoreadas en línea en los sistemas de purificación de
agua en al laboratorio. Una manera rápida es la técnica en línea
del comportamiento de la resistividad y del TOC.
La unidad de la conductividad es el Siemen: S/cm
La unidad de la resistividad es el Ohms: Ω-cm.
Un Mega-ohm (MΩ-cm) = 1,000,000 Ohms.
𝑪 =
𝟏
𝑹

CALIFICACIÓN DE INSTALACIÓN (CI)
SISTEMA DE PURIFICACIÓN DE AGUA
OSMOSIS INVERSA/DEISONIZADOR/DESTILADOR (OIDD)
El sistema se divide en tres secciones:
1. El pretratamiento:
consiste en el equipo y tuberías necesarias para producir agua de
alimentación,
2. El equipo y las tuberías necesarios para producir y almacenar agua del
sistema OIDD.
3. La red de distribución, es la tubería de distribución que suministra el
agua del sistema OIDD a los puntos de uso en el laboratorio y devuelve el
exceso al tanque de almacenamiento.

Además de los requisitos comunes, se requiere lo siguiente para el sistema de
agua desionizada:
CALIFICACIÓN DE INSTALACIÓN (CI)
 Confirmar la instalación de válvulas de no retorno (VNR), para proteger el agua
de alimentación.
 Las tuberías y accesorios de plástico pueden ser utilizados en las etapas
tempranas del pre-tratamiento, Pero en en los procesos de purificación y
distribución se deben utilizar aclopes sanitarios y tubería y conexiones
recomendadas por el fabricante.
 Confirmar que los materiales en el proceso de purificación, la tubería de
distribución y el tanque de almacenamiento sean de acero inoxidable 316L SS.
Estos materiales deben estar inactivados y sin riesgos de liberar contaminantes.
 Verificar que la tubería esté apoyada, etiquetada y que sea totalmente drenable.
 Verificar que el sistema esté diseñado para permitir la sanitización total

CALIFICACIÓN DE OPERACIÓN (CO)
Además de las pruebas comunes, el protocolo CO debe establecer las pruebas
para estudiar todos los aspectos del sistema, incluyendo:
 En el sistema de pretratamiento se deben registrar la presión y temperatura
de suministro del agua de alimentación, para establecer información de línea
de base.
 La eficacia del lavado y sanitización,
 El bombeo y la capacidad de recirculación durante el uso mínimo (demanda
cero) y uso de máxima demanda. La capacidad del sistema se debe
establecer durante el estudio de demanda máxima.
 Las verificaciones del retrolavado deben demostrar que las válvulas de
control de retrolavado inician la secuencia en el día y la hora establecido.

CALIFICACIÓN DE OPERACIÓN (CO)
 Las pruebas de retrolavado se llevan a cabo en el ablandador y el filtro de
carbón activado, para verificar el día de la semana y la hora en que el
temporizador del ciclo se activa y si opera correctamente todas las válvulas.
La verificación del ciclo manual de regeneración debe activar correctamente
todas las válvulas.
 El flujo de rerecirculación en el circuito de distribución debe ser de 1,5 m/s
durante la prueba de demanda “cero". El flujo de recirculación en el circuito
de distribución debe ser de 1m/s durante la prueba de demanda máxima.
Durante el pico de demanda se verifica el volumen especificado y el flujo de
agua tratada. Esto garantiza que el sistema tiene la capacidad adecuada.
 Los registros de temperaturas en los sistemas de sanitización por vapor,
deben demostrar que se logra la eficacia en todo el sistema.

CALIFICACIÓN DE DESEMPEÑO (CD)
El protocolo de CD establece un plan de muestreo completo y un plan de
ensayos del agua tratada en los puntos de control seleccionados. Esto incluye:
 El agua de alimentación,
 Los puntos en el pre y post proceso de tratamiento.
 El tanque de almacenamiento, y
 Los puntos de uso en el circuito de distribución.
 Se deben monitorear más de 20 días de trabajo para demostrar la fiabilidad
del sistema.
Los ensayos en el sistema de pretratamiento, incluyen la función específica del
subsistema de pretratamiento. Por ejemplo,
 Los sólidos suspendidos será analizado despues de los filtros de sedimentos.
 El cloro libre será analizado aguas abajo de los filtros de carbón activado.
 La dureza será analizada posterior al proceso de ablandamiento

 Después de la calificación inicial, se continuará con los ensayos, de manera
programada y planificada, por un año completo, para documentar cualquier
variación estacional de la calidad del agua.
 El agua purificada final se analizará diario, y cada punto de distribución debe
ser analizado al azar varias veces durante el curso de la calificación.
 Se llevará a cabo una vigilancia microbiológica diaria en cada punto de
muestreo en el agua de alimentación y sistemas de producción de agua OIDD.
 Los puntos de muestreo en el circuito de alimentación se analizarán en forma
rotativa durante los primeros 20 días hábiles de la calificación. Estos estudios
serán según la temporada, y se deben continuar a lo largo del año completo a
una intensidad mas abreviada.

 El Recuento Heterotrófico en Placas, se debe realizar de acuerdo a la Sección 9215 del
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (Ed. 21th) u otro criterio
equivalente.
 La Presencia o Ausencia de Coliformes se debe realizar de acuerdo a la Sección 9221 D del
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (Ed. 21th) u otro criterio
equivalente.
 Debido a que el agua es muestreada en el campo en condiciones no estériles, pueden resultar
positivas algunas pruebas individuales esporádicas. Pero la persistencia de pruebas con
resultados positivos en cualquier punto de muestreo individual, o un grupo de muestras de
diferentes puntos, indica fallas en el sistema.
 Se deben definir los Límites de Alerta para los diferentes tipos de muestras.
Criterios para las Pruebas Microbiológicas

Tiempos límites:
 Las pruebas para cloro residual, pH y conductividad deben completarse en las primeras cuatro
horas despues de recibir las muestras. El resto de ensayos químicos deben ser completados
dentro de las primeras 24 horas posterior al muesreo.
 Todas las pruebas para recuentoen placas deben comenzar dentro de las primeras cuatro horas
y puestas en incubacióndentro de las primeras ocho horas después de recibir las muestras.
 Las pruebas para Endotoxinas Bacterianas deben ser completadas en las primeras 4 hora si las
muestras se emcuentran a temperatura ambiente. Las muestras pueden ser refrigeradas previo
al ensayo. El período antes de la prueba no puede exceder las 72 horas.
 La prueba de Pirógenos/Endotoxinas, se debe realizar de acuerdo a la Prueba del Lisado del
Limulus Amebocito (LAL) – Test <85> de la USP 36–NF 31 (Ed. Nov. 1ts, 2012) u otro criterio
equivalente. Se realizará sólamente al tipo de agua que lo especifica

Límites bacterianos sugeridos (UFC/mL)
Localización del muestreo Dentro de
Control
Nivel de
Alerta
Acción
Correctiva
Agua bruta 200 300 500
Después de filtrada a través
de medios múltiples
100 300 500
Después del ablandador 100 300 500
Después del filtro de carbón
activado
50 300 500
Alimentación al OR 20 200 500
Producto de OR 10 50 100
Puntos de uso 1 10 100

¿Qué es mas barato, comprar o
producir el agua purificada?

Consumo de Agua Purificada $/Litro Semana Mes Año
Grado I (20 Litros por semana) $14.00 $280.00 $1,213.33 $14,560.00
Grado II (250 Litros por semana) $1.32 $330.00 $1,430.00 $17,160.00
Total Costo Agua Purificada (ponderado) $2.26 $610.00 $2,643.33 $31,720.00
Costos de Producción de Agua Purific EDI (Pre-trat. + Tipo II + Tipo I)
COSTOS FIJOS U/M Valor Volumen Típico diario
Equipo Purificador + Accesorios 30 LPH $22,108.25 Tipo I 10 L Nota 1
Impuestos del Valor Agregado (IVA) 15.0% $3,316.24 Tipo II 230L 8 horas/día
Depreciación a 5 años Mes $423.74 240 L Diario
Gastos Operativos Fijos Mes $250.00 1,200 L Semanal
Total de Costos Fijos Mes $673.74 5,200 L Mensual
COSTOS VARIABLES Valor Costo/Litro
Consumibles importados (26 semanas) U $2,410.38 $0.0773
IVA Consum. Import. (26 Semanas) 15.0% $361.56 $0.0116
Total consumibles importados $2,771.94 $0.0888
Consumibles Nacionales (26 semanas) U $250.00 $0.0080
Energía (8 Horas diario a 250 kwh) KWH $0.33 $0.0110
Total de Costos Variables /Litro $0.1079
Nota 1: a demanda (1.5L/min)
ESTRUCTURA DE COSTOS DEL SISTEMA EDI

Días Volumen C Fijo C. Var C. Total Ingresos Costo/Litro
0 0 $673.74 $0.00 $673.74 $0.00 $673.74
1 240 $673.74 $25.89 $699.63 $316.80 $2.92
2 480 $673.74 $51.77 $725.51 $633.60 $1.51
3 720 $673.74 $77.66 $751.40 $950.40 $1.04
4 960 $673.74 $103.54 $777.28 $1,267.20 $0.81
5 1200 $673.74 $129.43 $803.17 $1,584.00 $0.67
6 1440 $673.74 $155.31 $829.06 $1,900.80 $0.58
7 1680 $673.74 $181.20 $854.94 $2,217.60 $0.51
8 1920 $673.74 $207.09 $880.83 $2,534.40 $0.46
9 2160 $673.74 $232.97 $906.71 $2,851.20 $0.42
10 2400 $673.74 $258.86 $932.60 $3,168.00 $0.39
11 2640 $673.74 $284.74 $958.48 $3,484.80 $0.36
12 2880 $673.74 $310.63 $984.37 $3,801.60 $0.34
13 3120 $673.74 $336.51 $1,010.26 $4,118.40 $0.32
14 3360 $673.74 $362.40 $1,036.14 $4,435.20 $0.31
15 3600 $673.74 $388.29 $1,062.03 $4,752.00 $0.30
16 3840 $673.74 $414.17 $1,087.91 $5,068.80 $0.28
17 4080 $673.74 $440.06 $1,113.80 $5,385.60 $0.27
18 4320 $673.74 $465.94 $1,139.68 $5,702.40 $0.26
19 4560 $673.74 $491.83 $1,165.57 $6,019.20 $0.26
20 4800 $673.74 $517.71 $1,191.45 $6,336.00 $0.25
21 5040 $673.74 $543.60 $1,217.34 $6,652.80 $0.24
22 5280 $673.74 $569.48 $1,243.23 $6,969.60 $0.24

y = 0.1079x + 673.74
y = 1.32x
$0
$200
$400
$600
$800
$1,000
$1,200
$1,400
$1,600
$1,800
$2,000
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
VALORESUS$
VOLUMEN PRODUCIDO EN LITROS
Punto de Equilibrio Producción de Agua
C Fijo C. Var C. Total Ingresos
𝟏. 𝟑𝟐𝒙 = 𝟎. 𝟏𝟎𝟕𝟗𝒙 + 𝟔𝟕𝟑. 𝟕𝟒
𝒙 =
𝟔𝟕𝟑. 𝟕𝟒
𝟏. 𝟑𝟐 − 𝟎. 𝟏𝟎𝟕𝟗
=
𝟔𝟕𝟑. 𝟕𝟒
𝟏. 𝟐𝟏𝟐𝟏
= 𝟓𝟓𝟔 𝑳𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔
Punto de Equilibro:
(2 días + 3 horas)

Control y Mantenimiento de los
purificadores de agua
Recomendaciones
Los sistemas para
almacenar agua
purificada, que carecen
de recirculación, deben
mantenerse a un nivel
mínimo con el fin de
restringir el deterioro de la
calidad, y el crecimiento
bacteriano.
Recomendaciones
Es esencial las prácticas
de sanitización regular
para prevenir la formación
de biocapas. Las tabletas
que liberan cloro, el ácido
peracético o el peróxido
de hidrógeno son
sanitizantes adecuados y
eficaces
Recomendaciones
Para asegurarse de una
operación eficiente de los
controles de resistividad,
se deben limpiar los
electrodos o celdas
periódicamente y
recalibrar el medidor por
una persona entrenada,
calificada y autorizada
Recomendaciones
Después de períodos de
inactividad, por ej. en fin
de samana, se deben
correr por lo menos 5
litros de agua purificada
para lavar el equipo y ser
drenadas. Sobre todo si
se usa para aplicaciones
críticas o especiales
Recomendaciones
Para prevenir el
crecimiento de algas,
evitar usar contenedores
y mangueras translúcidas
y no almacenar en
recipientes expuestos a la
luz solar directa y cerca
de las fuentes de calor
Recomendaciones
Cambiar los cartuchos de
intercambio iónico
regularmente.
Típicamente cada seis
meses, para minimizar el
aumento de la
contaminación bacteriana
Recomendaciones
Para prolongar la vida de
la membrana de ósmosis
inversa, asegurarse de
lavarlas y limpiarlas
regularmente. El lavado le
elimina las partículas o
los sólidos precipitados
de la superficie de la
membrana.
Recomendaciones
Para analísis sensibles,
los recipientes de
muestras deben ser
enjuagados con agua ultra
pura antes de su uso. Los
recipientes de vidrio son
recomendados cuando la
calidad orgánica es
crítica. Pueden requerir
una preparación especial.
Recomendaciones
La pureza microbiológica
en sistemas para purificar
agua, se logran por medio
de recirculación a través
de varios procesos de
purificación desde el
tanque de reserva. Este
debe ser sellado y con un
filtro de aeareación contra
polvo y bacterias.
lgonzalezb49@gmail.com

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