TOC mérő I TOC mérés

A műveletekhez elengedhetetlen fontosságú, hogy a termelésben és a folyamatokban használt víz biztosan megfeleljen a termelési szabványoknak és a törvényi szabályozásoknak. A megfelelő on-line és at-line berendezések kiválthatják az időigényes, költséges és hibákra hajlamos manuális mintavételezést. A szervesanyag-szennyeződéssel kapcsolatos két alapvető fontosságú mérés a bioterhelést és a teljes szerves széntartalom mérése. A METTLER TOLEDO több különféle folytonos, on-line szenzort kínál a teljes szerves széntartalom elemzésére és at-line analizátorokat a mikrobiális szennyeződések észlelésére.

Mit jelent a teljes szerves széntartalom?

A teljes szerves széntartalom, más néven TOC egy vízrendszerben található teljes szerves szennyezőanyag-tartalom mérése. A gyógyszeripari termelésben, a félvezetőgyártásban és az energiatermelésben ez a vízminőség egyik mutatója.

Miért kell mérni a víz teljes szerves széntartalmát?

A víz TOC-mérése azért fontos, mert a magas TOC-szintek károsíthatják a víztisztító rendszereket, beszennyezhetik a sarzsokat, csökkenthetik a termelési teljesítményt és károsíthatják a berendezéseket.

Már mérem a vezetőképességet; miért kell mérnem a TOC-t?

A vezetőképesség mérése remek módszer az ionos szennyezés azonosítására, a szerves szennyeződések azonban általában nem ionosak. Ezért nem észlelhetők standard vezetőképesség-mérésekkel.

Hogyan működik egy teljes szerves széntartalom analizátor (TOC-analizátor)?

Jellemzően a TOC mérése off-line, laboratóriumban végzett magas koncentrációk esetén (>1 ppm), és on-line 1 ppm-nél kisebb koncentrációk esetén. Az on-line észlelés gyorsabb, mint a laboratóriumi módszerek; ezért gyorsabban lehet módosítani a folyamatot a TOC-szint nem várt emelkedése esetén.

A METTLER TOLEDO TOC-analizátorok UV-oxidációs és differenciális vezetőképesség-méréseket alkalmaznak. A nagyteljesítményű digitális vezetőképesség-szenzorok megmérik egy vízminta vezetőképességét az előtt és az után, hogy a vízmintát 185 nanométeres UV-fény érte. Az UV-expozíció felbontja kötéseket a nem ionos, szerves vegyületekben (oxidáció), amely szén-dioxidot és vizet hoz létre. Ez továbbá szénsavat eredményez, amely ionos vezetőképes anyagokká disszociál. Az oxidációt követő vezetőképesség növekedés egyenesen arányos a TOC-méréssel.

Hol kell mérni a TOC-t?

A TOC-analizátorok jellemzően a víztisztítási folyamat egészében, valamint a vízfelhasználási folyamat meghatározott pontjain mérnek. A fő alkalmazások közé tartoznak a következők:

• A fordított ozmózis utáni membránhatékonyság megfigyelése
• A gyantatöltet élettartamának és hatékonyságának megfigyelése az ioncserélt követően
  
• Az alacsony szervesanyag-szint fenntartásának biztosítása tisztavíz-tartályokban történő tárolást követően a végső polírozás után
  
• Az alacsony szervesanyag-szint biztosítása a víz visszavezetése előtt újrahasznosítási és visszanyerési folyamatok során.
  
• Az UV-fény hatékonyságának monitorozása a TOC-bontást követően a víztisztítás során
  
• A végső vízminőség biztosítása a felhasználási pont elosztóvezetékei előtt

Mi a bioterhelés?

A bioterhelést egy nem steril felületen élő baktériumok száma. Amikor vízről van szó, jellemzően mikrobiális szennyeződésről beszélünk, ami a vízben található baktériumokra vonatkozik. A mikrobiális szennyeződésekre vonatkozó szabályozások jelentősen eltérők az elemzett víz felhasználási módjától függően; a szennyvízre és a gyógyszeripari vízre például nagyon különböző követelmények vonatkoznak a mikrobiális szennyeződések megszüntetésével kapcsolatban.

Hogyan mérjem a víz mikrobiális szennyezettségét?

Most már számos módszer áll rendelkezésre a víz mikrobiális szennyezettségének mérésére, és az USP külön módszereket ajánl ennek elvégzésére gyógyszeripari vizek esetében. Hagyományosan a csíraszámláló módszerek széles körben elterjedtek; azonban jelentős a hiba esélye és az eredményekre akár 5–7 napot is várni kell. A csíraszám meghatározásához emellett szükség van egy telepképző egység (CFU) kialakítására is, ami a mintában lévő összes baktériumra adott becslés. A víz mikrobiális szennyezettségének mérésére egy másik módszer a lézeresen indukált fluoreszcencia egy mikrobiális észleléselemzővel. Ez megméri a mintában lévő sejtek teljes számát. Azok a rendszerek, amelyek ezt a technológiát használják, lehetővé teszik gyógyszeripari vizekben a mikrobiális szennyezettség at-line, valós idejű megfigyelését autofluoreszcencia egységek (AFU) azonosításával.

Mik az autofluoreszcencia egységek?

Az autofluoreszcencia egységek különálló mikroorganizmusok, és sejt/ml mértékegységben vannak feltüntetve. A 7000RMS megvilágítja a mintát egy lézerrel, ez a minden baktériumban megtalálható metabolitok (NADH és riboflavin) fluoreszkálását eredményezi. Ezzel egy időben a Mie-szórásos mérések meghatározzák a lézer által megvilágított részecske méretét. Mintafeldolgozási algoritmusokkal a 7000RMS elemzi a fluoreszcencia spektrumát és a részecske méretét, hogy megállapítsa jelen van-e mikroorganizmus. Ha jelen van, akkor AFU-ként jelenti.

Milyen különböző típusú vizeket használnak gyógyszeripari termelésben?

Több különböző típusú vizet használnak a gyógyszeripari termelés során. Az egyes víztípusok a folyamat különböző lépéseiben használatosak, és eltérő tisztasági követelmények vonatkoznak rájuk. A leggyakoribbak közé tartoznak a következők:

• Tisztított víz (PW): olyan feldolgozott víz, amelyben a szennyeződések alacsony szintre lettek szorítva.
• Injekciós víz (WFI): parenterális gyógyszerkészítmények előállítása során vivőanyagként használt víz
  
• Ultratiszta víz (UPW): olyan tisztított víz, amelyben a szennyeződések rendkívül alacsony szintre lettek szorítva, nagyon szigorú előírások teljesítése érdekében. Az UPW vezetőképessége 0,055 µS/cm 25 ºC-on (18,2 MOhm)