La USP definisce tre fasi per il test della conducibilità nelle acque di massa:

Fase 1

La conducibilità compensata e non compensata per la temperatura viene misurata online. Il valore di temperatura misurato viene arrotondato per difetto al successivo intervallo di 5°C più basso. Se la conducibilità misurata non supera il limite indicato nella Tabella 1 di USP<645>, l'acqua soddisfa i requisiti di USP <645>.

Fase 2

Questa fase richiede di prelevare un campione e mescolarlo per equilibrarlo con la CO2 atmosferica. Se la conducibilità è inferiore a 2,1 μS/cm a 25°C ± 1°C, il campione è conforme; in caso contrario, passare alla Fase 3. 

Fase 3

Saturare il campione della Fase 2 con cloruro di potassio (KCl). Misurare il pH con una precisione di 0,1 unità pH. Consultare il limite di conducibilità per quel pH nella Tabella 2 di USP <645> o nella tabella sottostante. Se la conducibilità misurata (dalla Fase 2) è inferiore al limite di conducibilità, il campione è conforme. Se la conducibilità misurata supera questo valore o il pH è fuori dall'intervallo 5,0–7,0, l'acqua non soddisfa i requisiti di USP <645> per la conducibilità.

In una misurazione della conducibilità, ci sono tre componenti principali responsabili della misurazione o che influenzano la conducibilità:

Temperatura

Il primo parametro è la temperatura. La conducibilità dipende fortemente dalla temperatura, quindi le letture di conducibilità sono inutili senza conoscere la temperatura dell'acqua o del liquido. Vale la pena notare che l'uso di un sensore di temperatura esterno è un metodo accettabile per raccogliere dati sulla temperatura, quindi se un sensore di conducibilità ha un sensore di temperatura integrato, non è necessario calibrarlo in questo scenario. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, si utilizza un sensore di temperatura integrato per evitare strumenti aggiuntivi.

Costante della cella

La seconda parte è la costante della cella. Questo è un moltiplicatore applicato alla misura basato sulla geometria degli elettrodi del sensore. Un sensore con un volume maggiore di acqua tra gli elettrodi avrà una conducibilità inferiore, poiché la corrente elettrica deve attraversare più liquido. La costante della cella consente al sensore di riportare la conducibilità dell'acqua per centimetro o altre unità di distanza. Ciò permette a due sensori di conducibilità diversi con costanti di cella differenti di riportare valori di conducibilità nelle stesse unità, consentendo di confrontare le letture.

Elettronica di misura

La terza parte è l'elettronica di misura. Queste sono responsabili della misurazione della resistenza tra i due elettrodi. Questa resistenza viene poi convertita in conducibilità, poiché sono inversamente proporzionali. L'elettronica di misura può essere integrata nel trasmettitore del sensore per sensori analogici o integrata direttamente nel sensore per sensori digitali. L'industria farmaceutica ha storicamente utilizzato sensori analogici; tuttavia, molte aziende stanno passando a sensori digitali per una maggiore precisione e stabilità.

La temperatura deve essere precisa a ± 2°C

La costante della cella è precisa e nota a ± 2%

Quindi:

  • Tarare il sensore in una soluzione con conducibilità dichiarata (da NIST, fornitore chimico, ecc.). oppure
  • Tarare il sensore in una soluzione preparata con una conducibilità specifica (standard ASTM D1125 o acqua ultrapura). oppure
  • Tarare il sensore rispetto a un altro sensore tarato, solitamente dello stesso produttore.
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