As análises, processos e testes realizados em laboratórios necessitam de água, porém esses procedimentos precisam de diversas tecnologias e equipamentos para retirada de compostos indesejáveis, caso contrário, devido à presença de alguns contaminantes químicos e/ou microbiológicos, alguma substância pode danificar ou apresentar resultados imprecisos e incoerentes a análise realizada. A água de uso diário, por mais bem tratada que seja não pode ser utilizada nesses casos.
Mesmo potável, a água contém vários contaminantes, tais como bactérias, metais pesados, íons e compostos orgânicos, que podem causar problemas e distorções nos resultados das análises e procedimentos. Os laboratórios asseguram a qualidade da água por meio de equipamentos com método rastreável usando monitoramento, assim garantem os padrões de água produzidos. De acordo com Joel Moniva, gerente de marketing da Merck, os equipamentos de purificação de água normalmente partem direto da água potável ou de água já purificada, o ideal é fazer combinações de tecnologias para chegar a purezas maiores.
O representante da Merck explica ainda que definir a qualidade de água a ser usada em cada aplicação é fundamental, pois isso vai garantir que um parâmetro mínimo de qualidade de água, se o excesso de contaminantes não vai interferir diretamente na análise ou se um excesso de pureza na água pode ser custoso para uma atividade mais simples.
Para cada aplicação em que a água pura for utilizada, há exigências a serem cumpridas e é importante usar a qualidade de água correta. Para escolher o sistema de forma acertada para um laboratório ou clínica, por exemplo, deve-se analisar a qualidade e volume da água, o nível de certificação, entre outros itens. As clínicas ou laboratórios precisam contar com uma água confiável que esteja de acordo com as normas para produzir testes de diagnóstico com exatidão.
A água purificada é necessária e utilizada em diversos segmentos: farmacêutico, meio ambiente, análise de resíduos, produtos químicos etc. "A aplicação é quem define o tipo de água a ser usado. Em um mesmo laboratório pode haver necessidades de mais de um tipo de água, conforme o requerimento de cada aplicação. De acordo com a norma ASTM D1193-99 existem 3 tipos de água. A do tipo 1 é recomendada a aplicações críticas como brancos. Água tipo 2 é usada para ensaios gerais, como ensaios físico-químicos. Por fim o tipo 3 é utilizada para exangue." - destaca Moniva.

Os processos de purificação
Os purificadores de água, para obterem tipos ou graus de água para laboratório, em determinada aplicação ou atividade geral, fazem uso das tecnologias de osmose reversa, destilação, troca iônica, eletrodeionização, UV, microfiltração, carvão ativo e/ou ultrafiltração. Classificam como ultrapurificadores aqueles sistemas que usam a troca iônica de alta capacidade de adsorção para uso em brancos, chamado água tipo1, grau reagente ou água ultrapura.
A osmose reversa é um processo de separação em que um solvente é separado de um soluto de baixa massa molecular por uma membrana permeável ao solvente e impermeável ao soluto. Isso ocorre quando se aplica uma grande pressão sobre este meio aquoso, o que contraria o fluxo natural da osmose.
Daniel Peig, especialista técnico da Dow explica que as membranas funcionam como filtros separando os sólidos da água por tamanho e carga elétrica. A água é pressurizada, passa pelas membranas e já está tratada. As resinas atuam como um meio de sorção utilizando a atração iônica como mecanismo de separação. Assim como nas membranas, a água é pressurizada e então passa pelas resinas.
"Para laboratórios analíticos, a Dow Water Solutions disponibiliza tecnologias de membranas de osmose reversa e resinas de troca iônica. A osmose reversa é utilizada para a remoção parcial de sais da água, também serve como barreira para microrganismos e toxinas. A troca iônica é utilizada para produzir água de qualidade deionizada (DI) por meio da remoção de íons. Frequentemente os dois processos são combinados para a produção de água ultrapura" – destaca Peig.
No caso da destilação, a água é aquecida até o ponto de vapor, esse vapor sobe e é então resfriado e condensado. Quando a água é vaporizada, muitos contaminantes são deixados para trás já que alguns têm um ponto de ebulição maior. É considerada a tecnologia mais antiga e tradicional para análises laboratoriais, durante séculos era a única disponível e ainda hoje é considerada a única tecnologia 100% eficiente.
O ideal é combinar etapas que sejam eficientes naquilo que se propõem, por exemplo: um filtro para reter as partículas, carvão ativado para os orgânicos, resinas iônicas para os minerais e lâmpada UV para matar bactérias. Essa combinação deve prover não só a eficiência de cada etapa, mas também para proteger o passo seguinte e se complementar em sinergia.

No uso do Carvão Ativo, sua eficácia está na remoção de orgânicos, cloro livre e outros contaminantes, decorrente de suas propriedades de absorção, baseadas no seu tamanho de poro e grande área superficial. Os materiais usados para produzir carvão ativado influem nas propriedades adsorvidas do material produzido. A Troca iônica é uma troca de íons entre dois eletrólitos ou entre um eletrólito na forma de solução e um complexo. Os processos são chamados de Deionização ou Desmineralização.
A microfiltração utiliza uma membrana que é uma tela que exclui partículas maiores que o tamanho de poro dessa membrana. Os filtros em tela proporcionam filtração absoluta. Por exemplo, um filtro absoluto de 0,22um não permitirá que quaisquer partículas maiores que 0,22um o atravessem. A Radiação Ultravioleta – UV, no comprimento de onda de 254nm é efetiva para destruir bactérias. Em 185nm e 245nm reduz as impurezas orgânicas por meio da fotoxidação.
O processo de Eletrodeionização é um aperfeiçoamento do uso de resinas de troca iônica isoladamente, onde essas resinas estão contidas em compartimentos separados por membranas permeáveis a cátions e a ânions. Utiliza-se uma corrente elétrica para regenerar continuamente as resinas de troca iônica, evitando a necessidade de sua regeneração e substituição.
Já a ultrafiltração é um processo operado por pressão, no qual a água e substancias de baixo peso molecular podem permear uma membrana nas partículas, coloides e macromoléculas são retidos. Os ultrafiltros são constituídos de materiais como fibras de polisulfona ou poliamida. As membranas de UF com um corte de peso molecular "cut-off" <20000Daltons são suficientes para remover ribonucleases (RNases) e pirogênios.
Os sistemas podem contar ainda com diversos acessórios como pré-filtros, reservatórios herméticos, módulos de sanificação UV, múltiplos dispensadores remotos, software de gestão remota. Existe também a possibilidade de filtros finais exclusivos e específicos para as aplicações que exigem sensibilidade ao nível.

Equipamentos analíticos e análise química
De acordo com Léo de Oliveira, diretor técnico da Alfakit, os principais equipamentos de laboratórios de análise química de água tratada e bruta são os pHmetros condutivímetro,  turbidímetros, medidores de cor, fotocolorímetros para análise de cloro, flúor, ferro, alumínio, manganês, entre outros. A análise de alcalinidade, dureza total e cloretos são efetuados com buretas, pois são métodos volumétricos. As análises microbiológicas são feitas por meio de sistemas enzimáticos, placas de petri (membrana filtrante) e tubos múltiplos.

Nos processos analíticos de pH, normalmente calibra-se os equipamentos (pHmetro) com soluções tampões de 4,0, 7,0 e 10,0, dependendo do item. Após calibrado coloca-se o eletrodo de  pH na amostra e é feita a análise. A condutividade da água é devida aos sais dissolvidos na mesma e é medida com um condutivímetro. Após esse processo é feita a calibração com soluções padrão de  condutividade, o resultado é expresso em milisiemens/cm.
Devido a sólidos suspensos, a turbidez é feita com um turbidímetro. O método óptico é uma análise importante, pois o nível elevado de turbidez, além de deixar visualmente não atrativa aumenta a possibilidade de contaminação microbiológica, isso por que as partículas suspensas são mudadas para multiplicação bacteriana e o resultado é expresso em NTU (unidade nefelométrica de turbidez). O máximo permitido para chegar ao consumidor 5,0,0 NTU.
A análise da cor é feita através de medidores de cor eletrônica ou comparadores visuais e o resultado é expresso em mg/l platinino cobalto. O resultado máximo permitido para água tratada é de 25 mg/l. As análises de cloro, flúor, ferro, manganês e alumínio são feitas com fotocolorímetro e reagentes . Já as análises volumétricas usam buretas e indicadores, o resultado é devido ao volume gasto de reagente por um processo denominado titulação.
Por fim, nas análises microbiológicas, dependendo do método, é utilizado bombas de vácuo, sistema de filtração, seladoras para métodos enzimáticos e tubos de ensaio para sistema de tubo múltiplo, finalizando todos os métodos em estufas para análise microbiológica.
"Todos os procedimentos analíticos devem ser executados com procedimentos operacionais padrão (pop) bem elaborados, executados ou acompanhados por técnicos bem treinados, pois os resultados implicam direto na saúde pública. Além disso, devem passar por revisões anuais para verificar a sua reprodutividade analítica é muito comum em estações de tratamento o equipamento só ir para revisão quando não funciona mais" – ressalta Oliveira.

Mercado e novas tecnologias
De acordo com Moniva, a tecnologia mais recente tem a conectividade de dados como atualidade e a rastreabilidade como necessidade primordial. A transferência de dados permite ter controle total do processo, quando coletou, a que qualidade coletou, quem fez a coleta, que eventos ocorreram com seu sistema, dados retroativos a coleta, qual validade da calibração etc. Isso permite que o cliente possa ter total acesso a qualquer investigação para auditorias.

"Esses softwares precisam ser garantidos por regulamentações que garantam também sua inviolabilidade, de modo que os dados não sejam corrompidos. A calibração do sensor de qualidade, como o condutivímetro ou TOC, fazem garantir a rastreabilidade, assim em qualquer auditoria se consegue a qualidade da água que se usa na análise" – destaca o especialista.
Os contaminantes da água interferem nos reagentes analíticos e reduzem a precisão e a acurácia da análise. Em altas concentrações estes contaminantes também podem danificar equipamentos analíticos delicados como, por exemplo, os cromatógrafos. Diante desse cenário e pensando em novas tecnologias, a Dow lançou em 2016 um novo modelo de membranas de osmose reversa que pode operar continuamente em temperaturas de até 80°C, chamados DOW™ Specialty Membranes XUS120308 e XUS120304 High Temperature RO Element. Altas temperaturas são utilizadas em processos nos quais a sanitização e desinfecções químicas são contraindicadas.
A Alfakit está trazendo para o mercado duas novidades exclusivas. A primeira delas é a Sonda multiparâmetro at 1100, que faz 13 parâmetros em até 40 metros de profundidade, entre eles pressão atmosférica, temperatura, condutividade, resistividade, salinidade, SDT (Sólidos Dissolvidos Totais), gravidade específica água do mar, oxigênio dissolvido, saturação, turbidez, pH, potencial Redox (ORP) e transparência. De acordoo com Oliveira trata-se da única sonda multiparâmetro nacional.
A outra novidade é estação de potabilidade para análises Fisíco-Química e Microbiológica, que permite analisar água em locais que não tem estrutura laboratorial com segurança.
É uma estação completa para controle da qualidade da água. O equipamento é armazenado em um suporte de madeira, lacrado, com sua abertura sendo suspensa por amortecedores podendo ser transferida para qualquer lugar mantendo em segurança toda estação, seja onde estiver, desde um acampamento, até mudança de um laboratório, seu deslocamento poderá ser feito através de uma caminhonete.
"Além de completo a Estação de Potabilidade é fundamental e indispensável para obter resultados precisos em lugares onde antes impossibilitariam um trabalho com precisão. Ela atende a portaria Nº2.914, de 12/12/2011, Ministério da Saúde e VIGIÁGUA" - completa o diretor da Alfakit.

Contato das empresas
Alfakit: www.alfakit.ind.br
Dow: www.dow.com
Merck: www.merckgroup.com