Loading...
مشاوره، طراحی، ساخت و نظارت اتاق تمیز در کارخانجات دارویی، ملزومات دارویی، تجهیزات پزشکی و بهداشتی

روش های اصلی خالص سازی آب

روش های اصلی خالص سازی آب

معرفی روش های اصلی خالص سازی آب

محدوده ی وسیعی از فرایندها با آرایش های مختلف برای تولید آب خالص با گرید دارویی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در ادامه چند مورد از فرایند های اصلی به اختصار معرفی می گردد.

1-  اسمز معکوس (RO)
 در فرایند اسمز معکوس از فشاربین 30 تا 60 بار برای عبور دادن آب و سایر مولکول های با وزن مولکولی کم از میان یک غشای نیمه تراوا (semipermeable) استفاده خواهد شد. این غشا نسبت به عبور یون ها مقاوم بوده و به عنوان یک دیوار برای کلوئیدها، باکتری ها، اندوتوکسین ها و سایر مولکول های آلی بزرگ عمل می کند. این یک روش اساسی برای حذف بیش از 90 درصد ناخالصی ها است. ویژگی های این روش در شکل زیر به صورت ترکیبی با روش الکترودیونیزه شدن ارائه شده است.

2-  الکترودیونیزاسیون (EDI)
دیونیزه کردن با الکترود نسبت به روش های رایج تبادل یون، نیاز به احیای شیمیایی رزین نداشته و در نتیجه خلوص ثابتی را ارائه می دهد. اساس فرایند در EDI حذف یون ها از طریق عبور آب از میان یک بستر رزین های تبادل یون تحت تاثیر میدان الکتریکی DC است. بستر رزین ها به یکی از انواع رزین های آنیونی یا کاتیونی محدود شده که اجازه عبور یون های آنیون یا کاتیون می دهد ولی اجازه عبور همزمان نخواهد داد. تنوع زیادی از طراحی سیستم های  EDI که از ترکیب رزین های mixed یا single استفاده می کنند وجود دارد. در شکل زیر نحوه تکمیل فرایند RO با فرایند EDI نشان داده شده است.

3-  تبادل یون IE
تبادل یون در فرایند های قدیمی بیشتر استفاده شده است. سیستم های دو بستری برای حذف آلودگی توده ای یونی بسیار موثر است. سیستم های mixed-mode بیشترین خلوص یونی را ایجاد می کنند. وقتی قدرت تاثیرگذاری سیستم های یونی کاهش می یابد، باید به کمک احیا شیمیایی سیستم های تبادل کاتیونی با اسید و سیستم های تبادل آنیونی با باز احیا شوند. برای سیستم های تبادل یون در مقیاس کوچک و آزمایشگاهی از بسترهای یکبار مصرف استفاده می شود.

4-  اولترافیلتراسیون UF
طی فرایند اولترافیلتراسیون آب با فشار 2تا 10 بار از میان یک غشای فیلتراسیون فاین( ریز) ( معمولا با اندازه تخلخل 2تا 50 نانومتر) عبور می کند. فیلتر از عبور پارتیکل و مولکولهای درشت شامل باکتری ها و اندوتوکسین ها جلوگیری می کند.

5-  میکروفیلتراسیون
از میکروفیلتراسیون معمولا برای حفظ باقیمانده های میکروبی در فرایند پایین دستی که احتمال آن وجود دارد استفاده می شود. اندازه تخلخل فیلترها بین 0.1 تا 0.45 میکرون بوده که بسیار موثر است. با این وجود این فیلترها از عبور اندوتوکسین و سایر مولکول های مشابه جلوگیری نمی کند. اگر غلظت باکتری ها روی صفحه فیلتر بالا رود احتمال رها شدن اندوتوکسین نیز بیشتر می شود.

6-  نور فرابنفش UV
نور فرابنفش در طول موج 240 تا 300 نانومتر باعث تخریب DNA میکروارگانیسم ها شده که در نهایت باعث از بین رفتن انها می شود. در معرض قرار گیری آب خالص شده در دز مناسبی از نور UV می تواند تا حد زیادی روی اثرات باکتریایی موثر بوده و می توان به عنوان یک مرحله نهایی تیمار بعد از سایر فرایند های خالص سازی استفاده کرد. با این وجود نور UV اثر کمی روی اندوتوکسین ها دارد.

7-  تقطیر Distillation
از تقطیر برای حذف بالک  ناخالصی ها وقتی فرایند پیش تیمار مناسب روی آب انجام شده است می توان استفاده کرد. به دلیل مصرف انرژی بالا، استفاده از تقطیر در مقیاس های بزرگ محدود به تولید WFI است. زیرا فرایند تقطیر یک الزام در تولید WFI بر اساس استاندارد فارماکوپه اروپایی و آمریکایی است. تقطیر می تواند با تاثیر بالا، بیش از 99.9 درصد کاهش باکتری و اندوتوکسین ایجاد کند. در تقطیر آب تبخیر شده و تولید یک بخار بالای مواد جامد و غیر فرار می کند. مواد فرار و مولکول های با جرم مولکولی پایین مثل اندوتوکسین وارد قطرات آب در فاز بخار می شوند. این قطرات قبل از میعان بخار از فاز بخار جدا می شود. انجام فرایند پیش تیمار مناسب در تقطیر مانع از جرم گرفتگی و گرفتگی سطوح و همچنین خوردگی شده و از ایجاد بار زیاد الودگی باکتریایی و اندوتوکسین نیز ممانعت می کند. بر مبنای الزام USP ، آب قابل تزریق باید با روش تقطیر یا یک روش خالص سازی که در حد تقطیر یا برتر از آن باشد استحصال گردد. همچنین این آب باید آزمایشات مربوط به TOC و کانداکتیویته را طی نماید و سطح اندوتوکسین باکتریایی آن باید در سطح پایین تر از ۰٫۲۵(ml) واحد اندوتوکسین باشد. سطح آلودگی میکروبی نباید بالاتر از ۱۰ cfu در هر۱۰۰ میلی متر باشد.

 با تشکر از گروه مهیاز

نظرات