Download GRATIS guiden "Vejledning til Pure Labwater"
Download GRATIS guiden "Vejledning til Pure Labwater"
Download GRATIS guiden "Vejledning til Pure Labwater"
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
VEJLEDNING TIL<br />
PURE LABWATER<br />
En vigtig oversigt over applikationer<br />
<strong>til</strong> rensning af laboratorievand,<br />
overvågning og standarder.
VEJLEDNING TIL PURE LABWATER<br />
Introduktion<br />
Indhold<br />
1 Introduktion 1 - 4<br />
2 Forsknings- og analyseformål 5-22<br />
3 Klinisk diagnosticering 23-28<br />
4 Sundhedspleje 29-32<br />
5 Oversigt over vandrensning 33-72<br />
6 Ordliste 73-76<br />
<strong>Pure</strong> LabWater-vejledningen er en<br />
vigtig ressource <strong>til</strong> brug for personer,<br />
der anvender rent vand eller<br />
ønsker at vide mere om emnet.<br />
Denne undervisningsvejledning<br />
indeholder en oversigt over vandrensningskrav,<br />
teknikker og videnskabelig<br />
og medicinsk anvendelse,<br />
og vil derfor gøre dig i stand <strong>til</strong> at<br />
vælge den korrekte vandkvalitet<br />
med den mest pålidelige frems<strong>til</strong>lingsmetode<br />
<strong>til</strong> en pris, der både<br />
tager hensyn <strong>til</strong> dit budget og <strong>til</strong><br />
miljøet.<br />
Udfordringer: Urenheder og<br />
variationer i drikkevand<br />
Vand <strong>til</strong> brug i de fleste laboratorier og kliniske<br />
sammenhænge er normalt renset drikkevand.<br />
Men vands unikke evne <strong>til</strong> (i nogen
grad) at opløse så godt som hver eneste,<br />
kemiske forbindelse og understøtte<br />
næsten enhver form for liv betyder,<br />
at drikkevandsforsyninger indeholder<br />
mange stoffer enten i opløst form eller<br />
som suspension. Yderligere urenheder<br />
udledes gennem rensningsprocessen af<br />
drikkevandet. Desuden kan drikkevand<br />
i modsætning <strong>til</strong> andre råmaterialer<br />
variere betydeligt i renhed, både fra ét<br />
geografisk område <strong>til</strong> et andet og fra<br />
årstid <strong>til</strong> årstid.<br />
I nutidens laboratorier er adgangen<br />
<strong>til</strong> rent vand af afgørende betydning,<br />
og selv om private forbrugere opfatter<br />
vandværksvand som "rent", opfatter<br />
laboratorieteknikere og personer inden<br />
for sundhedsplejen denne type vand<br />
som stærkt forurenet. Analytikere og<br />
forskere beskæftiger sig med elementer<br />
og sammensætninger i koncentrationer<br />
af dele pr. milliard (ppb) eller lavere,<br />
eftersom mange af disse urenheder kan<br />
have en negativ påvirkning på anvendelsen<br />
som følge af deres interaktion<br />
med andre stoffer, inklusive det stof, der<br />
er ved at blive analyseret.<br />
Der findes 5 klasser af urenheder i<br />
naturligt vand og drikkevand:<br />
• Suspenderede partikler<br />
• Opløste, uorganiske stoffer<br />
• Opløste, organiske stoffer<br />
• Mikroorganismer & biomolekyler<br />
• Opløste gasser<br />
Det overordnede formål med vandrensningsmetoder<br />
<strong>til</strong> videnskabelige<br />
og medicinske formål er at fjerne<br />
urenheder i drikkevand og minimere<br />
yderligere kontamination fra rensningskomponenter<br />
og bakteriel vækst.<br />
"Rent vand er det<br />
mest almindelige stof<br />
<strong>til</strong> brug i en enorm<br />
række forskellige<br />
videnskabelige og medicinske<br />
applikationer<br />
- dets betydning må<br />
aldrig undervurderes".<br />
Sådan bruger du denne vejledning<br />
Denne vejledning er skrevet af ELGA og bygger på<br />
mere end 70 års erfaring, der udelukkende er dedikeret<br />
<strong>til</strong> forskning, design, produktion og installation af<br />
vandrensningssystemer. Den omfattende vejledning <strong>til</strong> <strong>Pure</strong><br />
LabWater er baseret på vores oprindelige vejledning <strong>til</strong> <strong>Pure</strong><br />
LabWater samt vores vejledning <strong>til</strong> <strong>Pure</strong> Clinical LabWater,<br />
der blev udgivet første gang i hhv. 1991 og 2003. Ud over at<br />
indeholde opdateringer <strong>til</strong> vandrensningsprocessen (dvs.<br />
nye vandrensningsteknologier, yderligere applikationer<br />
og reviderede standarder) er vejledningen struktureret, så<br />
du nu har nemmere adgang <strong>til</strong> den ønskede information.<br />
Gennem hele vejledningen finder du tips og tricks og "Rene<br />
facts" om vandrensning med diagrammer, der viser vigtige<br />
teknologier, systemer og processer. Bagerst i vejledningen<br />
finder du en ordliste, så du samtidig kan slå de tekniske<br />
termer op, du ikke kender så godt.<br />
Denne vejledning er opdelt i 4 afsnit, der er nemme at få<br />
adgang <strong>til</strong>.<br />
• Forskning og test (afsnit 1)<br />
• Klinisk diagnosticering (afsnit 2)<br />
• Sundhedspleje (afsnit 3)<br />
• Oversigt over vandrensning (afsnit 4, der er yderligere<br />
opdelt i 5 underafsnit)<br />
• Frems<strong>til</strong>ling af drikkevand<br />
• Urenheder i drikkevand<br />
• Vandrensningsteknologier<br />
1-2<br />
• Opretholdelse af renhedsgraden i renset vand<br />
• Standarder for renset vand<br />
Introduktion
Om ELGA<br />
ELGA er en afdeling i Veolia, verdens<br />
førende leverandør af procesvand, og<br />
vi leverer renset vand, der opfylder<br />
vores kunders overensstemmelseskrav<br />
i videnskabelige og medicinske<br />
applikationer. Vi har over 70 års erfaring<br />
med produktion af vandrensningssystemer,<br />
og vi udvikler fortsat<br />
den nyeste og mest avancerede<br />
forskning med innovativt og ergonomisk<br />
design. ELGA leverer robuste<br />
systemer, der er nemme at installere,<br />
og som opfylder kundernes altid<br />
skiftende behov. Vi arbejder også<br />
sammen med førende producenter<br />
af laboratorieinstrumenter, så vi kan<br />
udvikle vandrensningssystemer <strong>til</strong><br />
specifikke formål. Endvidere spiller<br />
vi en meget aktiv rolle i forhold <strong>til</strong><br />
de vandstandardiseringsorganisationer,<br />
der udvikler og anbefaler<br />
kvalitetskrav <strong>til</strong> laboratorievand.<br />
Med et netværk, der omfatter over<br />
600 servicecentre rundt omkring i<br />
verden, kan ELGA garantere en konkurrencedygtig<br />
service- og supportpakke,<br />
uanset hvor du befinder dig,<br />
og dette gælder hele vores udvalg af<br />
vandrensningssystemer.<br />
Afsnit 1<br />
Forskning og test<br />
Fokuserer på den lange række forskellige anvendelser, der<br />
findes i de forskellige laboratorier med grundlæggende<br />
vask og skylning af glasvarer <strong>til</strong> kritiske molekylærbiologiske<br />
og cellekulturteknikker. Afsnittet indeholder en oversigt<br />
over de vandtyper, der kræves <strong>til</strong> hvert enkelt formål.<br />
Afsnit 2<br />
Klinisk diagnosticering<br />
Understreger vigtigheden af at anvende ekstremt rent vand<br />
for at opnå gyldige og pålidelige, kemiske testresultater.<br />
Afsnittet indeholder en oversigt over internationale<br />
standarder og bestemmelser for disse anvendelser.<br />
Afsnit 3<br />
Sundhedspleje<br />
Vi ops<strong>til</strong>ler her en oversigt over de mange anvendelser<br />
inden for sundhedssektoren, der kræver den højeste renhedsgrad<br />
for vand, herunder dekontaminationsrengøring<br />
og skylning af kirurgiske instrumenter (dvs. endoskoper) og<br />
produktion af damp <strong>til</strong> instrumentsterilisation. Afsnittet<br />
gennemgår de strenge retningslinjer og vandstandarder,<br />
der nu gælder for disse applikationer.<br />
Afsnit 4<br />
Oversigt over vandrensning<br />
Dette afsnit indeholder en omfattende oversigt over vand<br />
med detaljeret beskrivelse af de typer urenheder, der<br />
findes i vand, samt de teknologier, systemkonstruktioner<br />
og komponenter, der er påkrævet med henblik på effektivt<br />
at fjerne dem. Valg af de første faser i et rensningssystem<br />
afhænger af fødevandets egenskaber, og hele processen<br />
begynder med en forbehandlingsfase. De vigtigste<br />
vandrensningsteknologier bliver gennemgået, og hver<br />
enkelt har fordele og ulemper. Eksempelvis kan nogle<br />
teknologier fjerne store mængder af mange typer<br />
urenheder, mens andre kan fjerne en bestemt type<br />
urenheder ned <strong>til</strong> ekstremt lave niveauer.
Der findes utallige forskellige,<br />
offentliggjorte standarder, der<br />
definerer den krævede vandkvalitet <strong>til</strong><br />
specifikke formål. ASTM® (American<br />
Society for Testing and Materials) og<br />
ISO® (International Organization for<br />
Standardization) 3696 indeholder<br />
retningslinjer for anvendelser i<br />
laboratorier; CLSI® (Clinical and<br />
Laboratory Standards Institute) har<br />
udarbejdet retningslinjer, der definerer<br />
krav <strong>til</strong> vandkvalitet <strong>til</strong> brug i kliniske<br />
laboratorier. Nogle laboratorier følger<br />
de standarder, der er angivet i hhv.<br />
den europæiske, amerikanske og<br />
japanske farmakopé. Men meget få af<br />
disse standarder gælder specifikt den<br />
påtænkte brug; hvis man udarbejder<br />
alt for detaljerede retningslinjer, vil det<br />
resultere i unødvendige omkostninger,<br />
mens for få vil true nøjagtigheden af<br />
de målte resultater. Denne vejledning<br />
gør de muligt for dig at navigere rundt<br />
i denne labyrint af standarder og<br />
hjælper dig med at vælge den rigtige<br />
type vand og frems<strong>til</strong>lingsmetode<br />
samt giver dig den korrekte<br />
renhedsgrad <strong>til</strong> en pris, der både<br />
<strong>til</strong>godeser dit budget og miljøet.<br />
3-4<br />
Pionerarbejde inden for vandrensning <strong>til</strong><br />
laboratoriebrug:<br />
1937 – 1955 Walter Lorch grundlagde ELGA. Des<strong>til</strong>lation<br />
var den avancerede nyskabelse inden for<br />
vandrensning, men begrænsningerne i denne<br />
teknologi, hvad angår renhed, skabte behov for<br />
ændring. Deioniseringspatronen blev opfundet af<br />
Walter Lorch<br />
1960 – 1970 ELGA arbejdede sammen med London School<br />
of Pharmacy på at udvikle produkter <strong>til</strong><br />
hospitalssektoren, laboratorier og industrien.<br />
1980 – 1989 ELGA grundlagde School of Water Sciences.<br />
Walter Lorch udgav ‘The Handbook<br />
of Water Purification’. Som de første<br />
introducerede ELGA UV-fotooxidation i et<br />
laboratorierensningssystem. ELGA lancerede<br />
MedRo, et system, der var særligt udviklet <strong>til</strong> det<br />
renale marked<br />
1990 – 1999 ELGA lancerede PURELAB UHQ, en blanding<br />
af ionbytning, membranprocesser, adsorption<br />
og fotooxidation i et vandrensningssystem,<br />
der leverer vand med høj renhedsgrad <strong>til</strong><br />
lave priser. ELGA vinder "the Queens award<br />
for design". ELGA opfandt ‘type II’ eller<br />
des<strong>til</strong>lationsudskiftningssystemet, der blev<br />
føjet <strong>til</strong> vores produktsortiment. ELGA udviklede<br />
MEDICA, det første vandrensningssystem specielt<br />
udviklet <strong>til</strong> markedet for klinisk diagnosticering.<br />
ELGA lancerer <strong>Pure</strong>Sure-systemet (med<br />
flerfaseovervågning) samt vores metode <strong>til</strong><br />
realtidsovervågning af TOC<br />
2000 ELGA blev Veolias afdeling for laboratorievand.<br />
ELGA lancerede Option-E5, det første<br />
laboratorierensningssystem med recirkulation af<br />
elektrodeionisering af behandlet vand<br />
2003 ELGA lancerede de revolutionerende CENTRAsystemer,<br />
det første pakkede, centraliserede<br />
system <strong>til</strong> rensning af laboratorievand<br />
2004 ELGA lancerede BIOPURE, det første produkt der<br />
er specielt udviklet <strong>til</strong> at opfylde de nye, strenge<br />
vandstandarder for medicinske applikationer<br />
Introduktion
AFSNIT 1<br />
Forskningsoganalyseformål<br />
Forskere udfører en lang række forsøg i mange forskellige<br />
slags laboratorier. Derfor skal de forskellige grader af<br />
vand renses og bruges i overensstemmelse med de<br />
påkrævede procedurer eller anvendelser. Vand er en<br />
af hovedkomponenterne i mange applikationer, men<br />
betydningen af vands renhedsgrad anerkendes ikke altid.<br />
I dette afsnit gennemgår vi nogle<br />
almindelige anvendelser og giver<br />
anvisninger for den krævede<br />
vandkvalitet. Vi vejleder også om,<br />
hvilke rensningsteknologier du bør<br />
kigge efter i dit vandsystem.<br />
Resistivitet<br />
(MΩ-cm)<br />
TOC<br />
(PPB) Bakterier<br />
Type I + 18,2
Type 1 + – går ud over renhedskravene <strong>til</strong> type 1-vand’<br />
Type I – beskrives ofte som ultrarent, og denne grad kræves<br />
<strong>til</strong> nogle af de mest vandkritiske anvendelser, såsom<br />
højtryksvæskekromatografi (high performance liquid<br />
chromatography (HPLC)) eluent klargøring samt blind- og<br />
prøveopløsninger <strong>til</strong> andre vigtige analytiske teknikker,<br />
såsom GC (gaskromatografi), atomabsorptionsspektrometri<br />
(AAS) og induktivt koblet massespektrometri (Inductively<br />
Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS)). Type I er<br />
ligeledes påkrævet <strong>til</strong> molekylærbiologiske formål samt<br />
cellekultur og IVF (in-vitro-befrugtning).<br />
Type II + – er graden <strong>til</strong> almindelig laboratoriebrug, der<br />
kræver højere uorganisk renhed.<br />
Type II – er graden <strong>til</strong> almindelig laboratoriebrug. Det kan<br />
være klargøring af medier, pH-opløsninger og buffere samt<br />
<strong>til</strong> nogle kliniske analysatorer. Det er også almindeligt, at type<br />
II-systemer anvendes som fødevand <strong>til</strong> et type 1-system*.<br />
Type III – er den anbefalede grad <strong>til</strong> ikke-afgørende arbejde,<br />
f.eks. skylning af glasvarer, vandbade, vand<strong>til</strong>førsel <strong>til</strong><br />
autoklaver og desinfektionsapparater samt miljøkamre<br />
og plantevækstrum. Disse systemer kan også bruges som<br />
fødevand <strong>til</strong> type I-systemer*<br />
5-6<br />
*Frems<strong>til</strong>lingen af ultrarent vand (18,2 MΩ-cm resistivitet,
Analytiske og generelle<br />
formål<br />
(Sammenfattet i tabellen på side 16)<br />
Elektrokemi<br />
Eftersom disse teknikker afhænger<br />
af den følsomme måling af bittesmå<br />
elektriske signaler, er det af afgørende<br />
betydning, at det vand, der bliver brugt,<br />
frembringer minimal forstyrrelse som<br />
følge af baggrundsforurening. Type IIvand,<br />
typisk med en TOC (totalorganisk<br />
kulstof)
edoxpar. Masseelektrolyse, også kendt<br />
som kontrolleret potentialcoulometri,<br />
eller en hybrid af de to navne, er måske<br />
den mest almindelige type coulometri.<br />
Voltammetri<br />
Voltammetri anvender en konstant<br />
og/eller varierende spænding på en<br />
elektrodes overflade og måler den<br />
resulterende strøm ved hjælp af et<br />
tre-elektrodesystem. Denne metode<br />
kan afsløre reduktionsspænding i en<br />
analyse og elektrokemisk reaktivitet<br />
blandt andre ting. Denne metode er<br />
praktisk taget ikke-destruktiv, da kun<br />
en meget lille mængde af analysen<br />
ødelægges på den todimensionelle<br />
overflade på hhv. arbejds- og<br />
hjælpeelektroden.<br />
Polarografi<br />
Polarografi er en underklasse af<br />
voltammetri, hvor man benytter en<br />
nedadgående kviksølvselektrode som<br />
arbejdselektrode og ofte benytter<br />
den resulterende kviksølvspulje<br />
som hjælpeelektrode. Overvejelser<br />
vedrørende kviksølvs toksicitet har,<br />
sammen med udviklingen af billige,<br />
inaktive, højkvalitetselektroder, der<br />
er nemme at rengøre, og lavet af<br />
materialer som ædelmetaller, glas<br />
og kul, ført <strong>til</strong> en voldsom reduktion i<br />
brugen af kviksølvselektroder.<br />
Amperometri<br />
Amperometri er en underklasse af<br />
voltammetri, hvor elektroden holdes<br />
i konstant spænding i perioder<br />
af forskellig længde. Dette er<br />
hovedsageligt en historisk skelnen,<br />
der fortsat skaber en smule forvirring,<br />
eksempelvis kalder man også<br />
Analytiske og generelle formål<br />
voltammetri med differentialpuls for<br />
pulsamperometri, hvilket kan ses som<br />
en kombination af lineær sweepvoltammetri<br />
og kronoamperometri.<br />
En ting, der adskiller amperometri<br />
fra andre typer voltammetri er, at det<br />
er normalt at beregne den samlede<br />
strøm i en bestemt periode i højere<br />
grad end at måle den ved individuelle<br />
spændinger. Denne sammentælling<br />
kan give større datasæt og mindre<br />
fejlprocent. Amperometrisk titrering<br />
bliver også opfattet som amperometri,<br />
eftersom den måler strømmen, men<br />
bliver ikke opfattet som voltammetri,<br />
eftersom hele opløsningen<br />
transformeres under eksperimentet.<br />
Identificering af kvaliteten på<br />
dit drikkevand<br />
7-8<br />
Over 70 års erfaring inden for laboratorievandsbranchen<br />
kombineret med Veolias ekspertise inden for<br />
ledelse af mange kommunale behandlingsstationer<br />
har givet os uvurderlig viden om fødevandskvaliteter<br />
i hele verden. Når vi første gang besøger dit laboratorium,<br />
gennemfører vi en test på stedet for at<br />
analysere kvaliteten af dit fødevand. Når vi således<br />
har indhentet data om vandkvaliteten på dit laboratorium,<br />
ønskede anvendelser, laboratoriedesign og<br />
-budget, giver vores salgsteam et informeret overslag<br />
over de bedste vandrensningsløsninger, der opfylder<br />
netop dine behov.<br />
Forsknings- og analyseformål
Spektroskopi<br />
& spektrometri<br />
Spektroskopi var historisk set undersøgelsen af interaktionen mellem stråling<br />
og stof som en funktion af bølgelængde (l), og det henviste <strong>til</strong> brug af synligt<br />
lys spredt i forhold <strong>til</strong> dets bølgelængde, dvs. igennem en prisme. Senere blev<br />
konceptet yderligere udviklet <strong>til</strong> at omfatte alle målinger af mængde som en<br />
funktion af enten bølgelængde eller frekvens. Dermed kan det også henvise<br />
<strong>til</strong> interaktioner med partikelstråling eller en respons på et skiftende felt eller<br />
frekvens (v). Da man opdagede den tætte forbindelse mellem fotonenergi og<br />
frekvens (E=hv), hvor h er Plank-konstanten, blev definitionen <strong>til</strong>føjet energi (E)<br />
som en variabel. En definition af responsen som en funktion af bølgelængde —<br />
eller mere almindeligt frekvens — beskrives som et spektrum.<br />
Spektrometri er den spektroskopiske teknik, der anvendes <strong>til</strong> at måle<br />
koncentrationen eller mængden af et givent stof, og det instrument, hvormed<br />
man foretager disse målinger, er et spektrometer eller en spektrograf.<br />
Teknikkerne omfatter:<br />
F-AAS (Flame Atomic Absorption<br />
Spectrophotometry)<br />
Selv om denne metode <strong>til</strong> en vis grad er<br />
blevet erstattet af ICP-MS og ICP-ES <strong>til</strong><br />
flerelementanalyser, sikrer de relativt<br />
lave omkostninger ved AAS, at denne<br />
metode fortsat anvendes i mindre<br />
laboratorier eller <strong>til</strong> specifikke analyser.<br />
Afhængig af elementet varierer detekteringsgrænserne<br />
fra lav ppb <strong>til</strong> ppmniveauer.<br />
Type II-vand er sædvanligvis<br />
rent nok <strong>til</strong> de fleste rutinemæssige<br />
AAS-teknikker, og der er ikke noget krav<br />
<strong>til</strong> lave niveauer af organiske sammen-<br />
sætninger eller bakterier.<br />
Gaskromatografi – massespektrometri<br />
(GC-MS)<br />
Til GC bruges renset vand <strong>til</strong> klargøring<br />
af blindprøver, standarder og<br />
forbehandling af prøver, dvs. fastfaseekstraktion.<br />
Eftersom der kan opnås<br />
høj følsomhed med GC-MS, er kravet<br />
<strong>til</strong> vandkvalitet ekstremt højt. Meget<br />
lave TOC-niveauer, dvs. under 3 ppb er<br />
påkrævet, og dette opnås bedst ved at<br />
bruge et poleringsanlæg af høj kvalitet,<br />
der får <strong>til</strong>ført forbehandlet vand<br />
med omvendt osmose <strong>til</strong> fjernelse af<br />
ioner og organiske sammensætninger.
Graphite Furnace Atomic<br />
Absorption Spectrophotometry<br />
(GFAAS) også kendt som Carbon<br />
Furnace Atomic Absorption<br />
Spectrophotometry (CFAAS)<br />
Denne variant af ASS, hvor flammen er<br />
udskiftet med en elektrisk opvarmet<br />
grafitslange eller stav, kan opnå meget<br />
høj sensitivitet ved elementanalyse.<br />
Et højkvalitets type I-vandpoleringsanlæg<br />
er påkrævet, og den skal sikre<br />
ppt-niveauer for elementurenheder,<br />
18,2 MΩ-cm resistivitetsvand og lav<br />
TOC, mens flerfaseovervågning (som<br />
leveret af ELGA <strong>Pure</strong>Sure-systemet – se<br />
højre side) giver den bedste renhedsgaranti.<br />
Den bedste ydelse sikres, hvis øget<br />
forbehandling følges op af konstant<br />
recirkulation og genrensning af det<br />
polerede vand.<br />
Massespektrometri<br />
Denne meget sensitive teknik muliggør<br />
sporanalyse af komplekse blandinger,<br />
og kræver derfor vand med<br />
en høj renhedsgrad. Alle prøveforbehandlinger,<br />
såsom fastfase-ekstraktion<br />
og prøveklargøringstrin kræver type<br />
I (ultrarent) vand, der frems<strong>til</strong>les af<br />
et højkvalitets poleringsanlæg. Dette<br />
giver ppt-niveauer for elementurenheder,<br />
18,2 MΩ-cm resistivitetsvand<br />
og en ekstremt lav TOC, typisk
Induktivt koblet plasmaatomemissionsspektrometri<br />
(Inductively Coupled<br />
Plasma Atomic Emission<br />
Spectrometry (ICP-AES))<br />
Ved ICP-AES varierer sensitiviteten<br />
mærkbart for forskellige elementer,<br />
men metaller, halvmetaller, fosfor<br />
og svovl har en detekteringsgrænse<br />
i ppb (μg/l)-området og kræver ret<br />
streng vandrenhedsgrad. Et type Ivandsystem<br />
(poleringsanlæg) med høj<br />
renhedsgrad er at foretrække, da det<br />
giver >18 MΩ-cm resistivitet, men TOCkravene<br />
er generelt ikke afgørende, og<br />
forbehandling kan ske med omvendt<br />
osmose eller ionbytning.<br />
Induktivt koblet massespektrometri<br />
(Inductively Coupled<br />
Plasma Mass Spectrometry<br />
(ICP-MS))<br />
Fremskridt inden for moderne analytisk<br />
instrumentering har forbedret<br />
følsomheden i spormetalanalyser.<br />
Disse elementer måles nu på ppt- og<br />
sub-ppt-niveauer med teknikker som<br />
ICP-MS. Sporanalytisk arbejde kræver<br />
vand, der ikke indeholder komponenter,<br />
der skal måles, og kræver samme<br />
ekstremt høje vandrenhedsgrad <strong>til</strong> det<br />
mest følsomme ICP-MS-arbejde. Typisk<br />
foretrækkes renrumsfaciliteter <strong>til</strong><br />
klargøring af reagenser af høj kvalitet<br />
<strong>til</strong> blindprøver, standardopløsninger<br />
og klargøring af prøver. Det angivne<br />
vandsystem bør være et formålsspecifikt<br />
type I-system. Dette bør omfatte<br />
en form for flerfaseovervågning (se<br />
<strong>Pure</strong>Sure-diagrammet side 10) for at<br />
garantere disse renhedsgrader. Den<br />
bedste ydelse opnås med øget forbehandling<br />
fra et recirkulerende type<br />
II-system.<br />
Spektrofotometri<br />
Renset vand <strong>til</strong> spektrofotometriske<br />
formål anbefales at være mindst<br />
type II-kvalitet med et lavt indhold af<br />
uorganiske og organiske eller kolloide<br />
urenheder. Typisk har vandet en resistivitet<br />
på >1 MΩ-cm, og er blevet mikrofiltreret.<br />
Lavt TOC-indhold (
Højtryksvæskekromatografi<br />
(High Performance Liquid<br />
Chromatography (HPLC))<br />
HPLC kan anvendes <strong>til</strong> direkte analyse og<br />
bestemmelse af mindre såvel som større<br />
komponenter i en kompleks blanding. I<br />
den mobile fase anvendes renset vand <strong>til</strong><br />
generel laboratoriebrug (type II) med en<br />
TOC på typisk 1 MΩ-cm <strong>til</strong> at klargøre blindprøver,<br />
standarder og prøver <strong>til</strong> forbehandling.<br />
Hældningsgraden på HPLC kan levere<br />
ekstremt lave detekteringsgrænser,<br />
dvs. godt under 1 ppb, og derfor s<strong>til</strong>ler<br />
blindprøver, standarder og prøveforbehandlinger<br />
ekstremt strenge krav <strong>til</strong> rent<br />
vand af højeste kvalitet, hvor de lavest<br />
mulige TOC-niveauer typisk ligger under<br />
3 ppb (se kurve). Dette opnås bedst med<br />
et type I-vandsystem (poleringsanlæg)<br />
af den bedste kvalitet, specielt frems<strong>til</strong>let<br />
<strong>til</strong> dette formål, der får <strong>til</strong>ført type<br />
II- eller type III-vand, der er forbehandlet<br />
med RO (omvendt osmose).<br />
Ionkromatografi (IC)<br />
IC bestemmer mindre og større<br />
komponenter inden for et område<br />
af stoffer ned <strong>til</strong> 0,1 ppm ved direkte<br />
injektion af 10 <strong>til</strong> 50 mikroliterprøver.<br />
Ultrarent vand er påkrævet <strong>til</strong><br />
blindprøver, standarder og <strong>til</strong><br />
klargøring af eluenter. Mens type<br />
I-vand er at foretrække, er type II + -<br />
vand ofte <strong>til</strong>strækkeligt, særligt hvis<br />
prisen har betydning. Ekstremt lave<br />
detekteringsgrænser (ned <strong>til</strong> lave<br />
ppt-niveauer) kan opnås med IC, hvis<br />
ionerne er forkoncentrerede på en kort<br />
ionbytningssøjle og derefter elueret<br />
ind i eluentstrømmen med henblik<br />
på adskillelse og analyse. Prøver<br />
på 50 eller 100 ml kan analyseres<br />
mAU<br />
Analytiske og generelle formål<br />
Sporgradient HPLC for primær<br />
grad og ultrarent vand<br />
Tid<br />
på denne måde. Et højkvalitets<br />
type I-vandsystem (helst type I + ) er<br />
vigtigt for at nå ppt-niveauer for<br />
elementurenheder, 18,2 MΩ-cm<br />
resistivitetsvand og lav TOC.<br />
Flerfaseovervågning giver garanti for<br />
renhed, som de andre alternativer ikke<br />
indeholder (se <strong>Pure</strong>Sure-diagrammet<br />
på side 10). Den maksimale ydelse<br />
opnås med forbedret forbehandling<br />
efterfulgt af konstant recirkulation og<br />
genrensning af type I-vand.<br />
RO-permeat<br />
Ultrarent vand<br />
Blindprøve<br />
11-12<br />
Forsknings- og analyseformål
Generel laboratoriebrug<br />
Generel kemi<br />
Renset vand <strong>til</strong> generel laboratoriebrug<br />
med resistivitet >1 MΩ-cm, TOC under<br />
50 ppb og bakterietal på 1 ppm, vil<br />
renset vand <strong>til</strong> generel laboratoriebrug<br />
med en typisk resistivitet på >1 MΩ-cm,<br />
en TOC på
Fastfase-ekstraktion (Solid<br />
Phase Extraction (SPE))<br />
Denne teknik er en udbredt metode <strong>til</strong><br />
at spore organiske bestemmelser som<br />
en forbehandling, hvor man udskiller de<br />
sporkomponenter, man er interesseret<br />
i, fra de større komponenter i grundmassen.<br />
Til sporanalyse kræves vand af<br />
den højest mulige organiske renhed <strong>til</strong><br />
klargøring af blindprøver og standarder<br />
samt <strong>til</strong> skylning af fastfasen. Dette opnås<br />
bedst med et type I-vandsystem af meget<br />
høj kvalitet med en minimal TOC-specifikation<br />
(specielt beregnet <strong>til</strong> dette formål),<br />
der får <strong>til</strong>ført vand, der er forbehandlet<br />
i et RO-anlæg. Yderligere operationelle<br />
protokoller kan være påkrævet for at sikre<br />
kontinuerlig, høj ydelse.<br />
Dampgeneratorer<br />
Dampgeneratorer anvendes i mange<br />
forskellige sammenhænge, f.eks. <strong>til</strong><br />
befugtning af renrum, fugtgivning,<br />
direkte dampopvarmning, injektioner<br />
samt i autoklaver og sterilisatorer. De<br />
fleste dampgeneratorer har godt af<br />
forbehandling af vandforsyningen for<br />
at undgå akkumulering, bundfald eller<br />
kontaminering, mindske behovet for<br />
vedligeholdelse, forbedre ydelsen og<br />
øge hygiejneniveauet.<br />
Analytiske og generelle formål<br />
Dampgeneratorer kan bruge vand af<br />
type III-kvalitet med en konduktivitet<br />
i området 1–50 μS/cm (0,02 <strong>til</strong> 1,0<br />
MΩ-cm resistivitet), der typisk<br />
produceres med omvendt osmose<br />
efter passende forbehandling.<br />
Nogle myndigheder har nu indført<br />
strenge specifikationer for det vand,<br />
der bruges <strong>til</strong> frems<strong>til</strong>ling af "ren<br />
damp" <strong>til</strong> desinficering inden for<br />
sundhedsområdet.<br />
TOC-analyse (indholdet af<br />
totalorganisk kulstof)<br />
Denne ikke-specifikke metode kan<br />
kvantificere det totale indhold af<br />
kulstof i materialer. Metoden anvendes<br />
ved høje niveauer i afløbsvand og<br />
procesdampe såvel som sub-ppbniveauer<br />
i ultrarent vand. Prøver<br />
fortyndes, og reagenser og standarder<br />
klargøres med vand. Til målinger<br />
på højt niveau er type II-vand<br />
<strong>til</strong>strækkeligt, mens sporarbejde<br />
kræver type I-vand (ultrarent).<br />
13-14<br />
Forsknings- og analyseformål
Vandanalyse<br />
Vandanalyser er påkrævet <strong>til</strong> en<br />
række forskellige formål, f.eks. <strong>til</strong><br />
at sikre, at drikkevand opfylder<br />
gældende standarder via kontrol<br />
med rensningsprocesserne samt<br />
<strong>til</strong> miljøanalyser af søer og floder.<br />
Vandanalyse kræver renset vand <strong>til</strong><br />
klargøring af prøver, standarder og<br />
blindtest, og vandet skal være så rent,<br />
at det ikke påvirker de analytiske<br />
teknikker. Disse analyser udføres<br />
normalt med type II-vand med en<br />
resistivitet på >5 MΩ-cm, TOC
Analytiske og generelle formål<br />
Resistivitet*<br />
MΩ-cm<br />
TOC<br />
ppb<br />
Filter<br />
µm<br />
Bakterier<br />
CFU/ml<br />
Endotoksin<br />
EU/ml Nuklease<br />
15-16<br />
Vandets<br />
renhedsgrad<br />
Generel lab<br />
Ultrarent<br />
Teknik Sensitivitet<br />
Elektrokemi Generel >5<br />
Biovidenskabelige<br />
formål<br />
(Sammenfattet i tabellen på side 22)<br />
Forskningsbrug<br />
Molekylærbiologi<br />
Med fokus på undersøgelse af<br />
nukleinsyrer, proteiner og enzymer<br />
kan molekylærbiologisk forskning<br />
påvirkes i alvorlig grad af forurenende<br />
mikroorganismer og <strong>til</strong>hørende<br />
biologisk aktive cellerester og<br />
-produkter. Ud over at fjerne<br />
nukleaser fra vandet bør man sikre,<br />
at en ukorrekt vandrenhed ikke har<br />
betydning for saltkoncentrationerne<br />
i klargjorte opløsninger <strong>til</strong><br />
elektroforese og blotting samt<br />
<strong>til</strong> frems<strong>til</strong>ling af reagenser <strong>til</strong><br />
DNA-sekvensbestemmelse og<br />
polymerasekædereaktion (Polymerase<br />
Chain Reaction (PCR)). Effekten af<br />
menneskelig syre som en DNAhæmmer<br />
overses ofte. Der kan tages<br />
højde for alle disse forhold ved at<br />
vælge et formålsspecifikt vandsystem<br />
af høj kvalitet med en “genetisk<br />
grad”, der frems<strong>til</strong>ler vand over type<br />
I-renhedsgrad.<br />
Elektroforese<br />
Makromolekyler kan skilles ad med<br />
forskellige teknikker, herunder kemiske<br />
metoder, ultracentrifugering og<br />
elektroforese. Det vigtigste krav <strong>til</strong> vand,<br />
der indgår i elektroforese, er fraværet af<br />
signifikante niveauer af biologisk aktive<br />
molekyler såsom endotoksiner (typisk<br />
teknikker er ofte meget sensitive<br />
og kan frembringe unøjagtige<br />
resultater, hvis man benytter vand<br />
med en relativt høj koncentration af<br />
forurenende uorganiske stoffer. Man<br />
bør typisk anvende type II-vand med en<br />
resistivitet på >1 MΩ-cm, TOC
Hydroponik<br />
Vandkilder <strong>til</strong> hydroponik skal være<br />
<strong>til</strong>strækkeligt rene, så der kan være<br />
øgede koncentrationer af mineraler<br />
og næringsstoffer <strong>til</strong> at foretage<br />
en nøjagtig måling samt beskytte<br />
mod de mulige, indirekte virkninger<br />
af en eventuel kontamination.<br />
Eksempelvis kan høje niveauer af<br />
opløste elementer, særligt calcium og<br />
magnesium, resultere i høj alkalitet,<br />
der varierer i forhold <strong>til</strong> vanddybde.<br />
Natrium og klor kan ligeledes være<br />
direkte giftige for planter ved høje<br />
koncentrationer samt forårsage<br />
indirekte skade ved at forstyrre<br />
optagelsen af calcium, magnesium,<br />
nitrat og sporelementer. Type II-vand<br />
med lave niveauer af ionisk, organisk<br />
og bakteriel kontamination anbefales<br />
<strong>til</strong> hydroponik.<br />
Immunocytokemi<br />
Brugen af antistoffer i<br />
immunocytokemi <strong>til</strong> detektering af<br />
fordelingen af specifikke proteiner<br />
skyldes påvirkninger fra forurenende<br />
mikroorganismer og <strong>til</strong>hørende<br />
biologisk aktive cellerester og<br />
-produkter, og derfor anbefales<br />
apyrogenisk type I-vand (ultrarent).<br />
Dette frems<strong>til</strong>les ved "polering" af<br />
vand, der er blevet forrenset ved hjælp<br />
af deionisering, omvendt osmose eller<br />
des<strong>til</strong>lation og derefter ultrafiltreret<br />
for at sikre fjernelse af nukleaser og<br />
endotoksiner.<br />
Mikrobiologisk analyse<br />
Rutinemæssig mikrobiologisk analyse<br />
kræver type II-renset vand, der stort<br />
set er fri for bakteriel kontamination<br />
og indeholder lave niveauer af<br />
ioniske, organiske og partikelformige<br />
urenheder. Typiske værdier er en<br />
resistivitet på >1 MΩ-cm, TOC < 50 ppb<br />
og bakterietal
-produkter. Vand <strong>til</strong> bakteriedyrkninger,<br />
der viser monoklonale antistoffer, bør<br />
som minimum have en renhedsgrad <strong>til</strong><br />
generel laboratoriebrug med<br />
resistivitet >10 MΩ-cm, en TOC under<br />
50 ppb og bakterietal under 1 CFU/ml.<br />
Til sensitive cellekulturer fra pattedyr<br />
anbefales brugen af apyrogenisk type<br />
I-vand.<br />
Plantevævskultur<br />
(mikroformering)<br />
Mikroformeringsteknikker <strong>til</strong>lader<br />
kloning af plantearter i stor målestok<br />
samt avl af sygdomsfri planter. For<br />
at minimere effekten af potentielt<br />
forurenende, biologisk aktive arter<br />
anbefales brugen af apyrogenisk type<br />
I-vand (ultrarent).<br />
PCR<br />
– se molekylærbiologi<br />
Cellekultur fra pattedyr<br />
(mammals) og bakterier<br />
Vellykkede cellekulturer kræver meget<br />
rene medier og buffere for at sikre,<br />
at cellerne er fri for bakterier, gær og<br />
virale forurenere. Mens høje niveauer<br />
af forurenende organiske, uorganiske<br />
stoffer og opløste gasser kan påvirke<br />
kulturen direkte eller indirekte,<br />
Biovidenskabelige formål<br />
f.eks. via ændringer i pH-værdien,<br />
er den vigtigste overvejelse i<br />
anvendelsen af cellekulturer effekten<br />
af forurenende mikroorganismer<br />
og deres <strong>til</strong>hørende biologisk aktive<br />
cellerester og -produkter. Det<br />
anbefales, at vand <strong>til</strong> bakterielle<br />
cellekulturer som et minimum er type<br />
II-kvalitet med resistivitet >10 MΩ-cm,<br />
en TOC på 10 MΩ-cm,<br />
en TOC på
Anvendelse i klinisk sundhedspleje<br />
Klinisk biokemi &<br />
immunologi<br />
(se afsnit 2 Klinisk diagnosticering)<br />
I kliniske laboratorier skal vandet være<br />
i overensstemmelse med <strong>til</strong>hørende<br />
standarder for vandkvalitet, hvoraf den<br />
vigtigste er CLSI-standarden (Clinical<br />
Laboratory Standards Institute) type<br />
CLRW – se side 67. Vand <strong>til</strong> brug i kliniske<br />
analyseapparater eller i en anden<br />
forberedende eller analytisk procedure<br />
bør være af høj kvalitet og frems<strong>til</strong>let<br />
via en kombination af rensningsteknologier.<br />
Mens den krævede vandkvalitet<br />
<strong>til</strong> kliniske analyseapparater er angivet<br />
af producenten, vil den typisk have en<br />
resistivitet >10 MΩ-cm, TOC
Biovidenskabelige formål<br />
Teknik Sensitivitet<br />
Resistivitet*<br />
MΩ-cm<br />
TOC<br />
ppb<br />
Filter<br />
µm<br />
Bakterier<br />
CFU/ml<br />
Endotoksin<br />
EU/ml Nuklease<br />
21-22<br />
Vandets<br />
renhedsgrad<br />
Bakteriel cellekultur Generel >1
1<br />
2<br />
3<br />
AFSNIT 2<br />
Klinisk<br />
diagnosticering<br />
– specifikke urenheder og deres betydning for test<br />
Vandkvaliteten er ekstremt vigtig i klinisk diagnosticering.<br />
En vandkvalitet under de accepterede standarder<br />
påvirker ikke kun kemien i testene, men også den<br />
generelle drift af analysatoren, der <strong>til</strong> gengæld reducerer<br />
testresultaternes pålidelighed og øger kalibreringstid og<br />
reagensomkostninger.<br />
Kuvettevaskestation<br />
Vand med en konsistent høj<br />
vandkvalitet <strong>til</strong> vask af kuvetter<br />
eliminerer overførsel og<br />
kontamination.<br />
Prøvesonde og vaskestation<br />
Vand med en konsistent<br />
høj vandkvalitet øger<br />
kalibreringsstabilitet og eliminerer<br />
krydskontamination mellem prøver.<br />
Pipettering af sprøjter<br />
Partikelfrit vand af høj kvalitet<br />
<strong>til</strong> mere nøjagtig og præcis<br />
pipettering af såvel prøve som<br />
reagens<br />
2<br />
3<br />
Diagramoversigt over brug af renset vand i<br />
en klinisk analysator<br />
1<br />
6<br />
4<br />
5<br />
6<br />
5<br />
4<br />
Inkubatorbade<br />
Bakterie- og partikelfrit vand <strong>til</strong><br />
nøjagtige og præcise fotometriske<br />
læsninger<br />
Reagenssonde og vaskestation<br />
Vand med en konsistent<br />
høj vandkvalitet samt<br />
bakteriefrit vand giver længere<br />
reagensstabilitet og eliminerer<br />
kontamination mellem<br />
reagenser.<br />
Indvendigt reservoir<br />
UV- og 0,2 mikronfilter <strong>til</strong><br />
bakterie- og partikelkontrol<br />
reducerer bakteriel<br />
kontamination.
Vand kan have mange forskellige<br />
funktioner i en klinisk analysator,<br />
herunder:<br />
• Vaskereaktion kuvetter<br />
• Påfyldning af vaskestationer <strong>til</strong><br />
prober og rørepinde<br />
• Fortynding af reagenser, prøver<br />
og rensemidler<br />
• Inkubatorbade<br />
• En grænseflade mellem sprøjte<br />
og prøve<br />
Dårlig vandkvalitet kan påvirke<br />
analysatorens ydelse på mange<br />
forskellige måder, herunder:<br />
• Reducere pipetteringsmængdens<br />
nøjagtighed på grund af partikler<br />
og bakterier<br />
• Fejl i fotometriske læsninger som<br />
følge af påvirkning fra partikler ved<br />
brug af et vandbad<br />
• Forurening af vask af kuvette,<br />
overførsel og vandmærker<br />
• Forurening og overførsel ved vask<br />
af prøver og reagensprober<br />
• Påvirker prøve og opløsning,<br />
hvilket resulterer i fejl og dårlig<br />
reagensstabilitet<br />
• Som en nulstandard (Ca, Mg,<br />
PO 4 , HCO 3 , etc.) reduceres<br />
kalibreringsstabilitet og sensitivitet<br />
• I immunoassaysystemer kan<br />
bakterielle biprodukter (særligt<br />
alkalisk fosfatase) påvirke bestemte<br />
enzymbaserede analyseresultater.<br />
Pålidelighed er nok det vigtigste<br />
aspekt ved vand <strong>til</strong> automatiserede,<br />
patologiske analysatorer. Laboratorier,<br />
der ikke har budget eller plads <strong>til</strong> et<br />
"dobbeltsystem", skal bruge et robust<br />
produkt, der kan køre uafbrudte<br />
systemer <strong>til</strong> brug i nøds<strong>til</strong>fælde eller<br />
ved systemfejl.<br />
23-24<br />
Klinisk diagnosticering
Internationale<br />
standarder<br />
Eftersom renset vand er påkrævet i alle<br />
industrielle og videnskabsbaserede organisationer,<br />
har internationale såvel som<br />
nationale standardiseringsmyndigheder<br />
følgelig fastlagt en række vandkvalitetsstandarder<br />
<strong>til</strong> forskellige formål. Den<br />
vigtigste myndighed på markedet for<br />
kliniske analysatorer er CLSI (Clinical and<br />
Laboratory Standards Institute), tidligere<br />
NCCLS (National Committee for Clinical<br />
Laboratory Standards) (se afsnit 4: Standarder<br />
for renset vand for flere detaljer).<br />
Til applikationer, der s<strong>til</strong>ler flere krav <strong>til</strong><br />
standarderne end de allerede eksisterende,<br />
arbejder ELGA sammen med analysevirksomheden<br />
for at kunne fastlægge<br />
den korrekte renhedsgrad for vandet.<br />
Clinical Laboratory Standards<br />
Institute (CLSI) – Preparation<br />
and testing of reagent Water in<br />
the Clinical Laboratory (Klargøring<br />
og test af reagensvand i det<br />
kliniske laboratorium) – tredje<br />
udgave (1997) – erstattet i 2006<br />
CLSI's vigtigste retningslinjer for renset<br />
vand, 3. udgave, var tre hovedtyper<br />
vand (type I-III), hvor type I var den mest<br />
relevante for kliniske laboratorier og<br />
<strong>til</strong>førsler <strong>til</strong> automatiserede instrumenter.<br />
Disse retningslinjer er blevet erstattet af<br />
termerne reagensvand <strong>til</strong> kliniske laboratorier<br />
(Clinical Laboratory Reagent Water<br />
(CLRW)), reagensvand <strong>til</strong> særlig brug<br />
(Special Reagent Water (SRW)) og vand <strong>til</strong><br />
instrumentbrug (Instrument Feed Water).<br />
Se side 67 for yderligere detaljer om disse<br />
vandklasser.<br />
Type I Type II Type III<br />
Bakterier (CFU/ml) maks. 10 1000 NS<br />
pH NS NS 5,0 - 8,0<br />
Resistivitet (MΩ-cm ved 25°C) min. 10 1 0,1<br />
SiO 2 mg/l maks. 0,05 0,1 1<br />
Partikelformigt stof 0,2 μm filter NS NS<br />
Organiske urenheder Aktivt kul,<br />
des<strong>til</strong>lation eller<br />
omvendt osmose<br />
NS NS
Tendenser inden for<br />
klinisk kemi<br />
Større effektivitet, produktivitet og<br />
øget omkostningseffektivitet opnås<br />
via automatisering af kliniske kemiprocedurer.<br />
Automatisering kan nu<br />
indarbejdes i sofistikeret prøveidentifikation,<br />
foranalyse (prøvesortering,<br />
centrifugering, fjernelse af forsegling<br />
og fordeling i kodede, sekundære rør <strong>til</strong><br />
forskellige online og offline arbejdsstationer),<br />
sporingssystemer <strong>til</strong> prøveoverførsler<br />
<strong>til</strong> diverse brugere og endelig et<br />
kølelagringssystem <strong>til</strong> prøveudskillelse,<br />
der muliggør yderligere undersøgelse<br />
og test.<br />
Validering og trend-<br />
overvågning<br />
Validering af vandrensningssystemer<br />
bliver i stigende grad obligatorisk, dvs.<br />
at der skal leveres et objektivt bevis,<br />
der bekræfter, at rensningssystemet<br />
opfylder kravene <strong>til</strong> en specifik brug.<br />
Vandet skal godkendes som "passende<br />
<strong>til</strong> det <strong>til</strong>sigtede formål", og renhedsspecifikationerne<br />
skal indarbejdes i<br />
valideringsproceduren for vandrenhed.<br />
Denne procedure har <strong>til</strong> formål at dokumentere<br />
systemets evne <strong>til</strong> at levere<br />
<strong>til</strong>strækkelige mængder renset vand<br />
med de angivne specifikationer som<br />
anført i brugerkravsspecifikationen.<br />
Efter at have bedømt vandet som "passende<br />
<strong>til</strong> formålet" er det meget vigtigt<br />
at sikre, at det fortsat opfylder de<br />
krævede specifikationer. Dette opnås<br />
via de definerede parametre for måling<br />
og dokumentation med fastlagte,<br />
jævne mellemrum. Desuden kan man<br />
med denne fremgangsmåde detektere<br />
forringelser i rensekomponenterne,<br />
før de når at påvirke vandkvaliteten.<br />
Forringelse i en målt parameter, dvs.<br />
ændringer i den krævede resistivitet<br />
eller TOC, fortæller, at der er behov for<br />
systemvedligeholdelse eller yderligere<br />
undersøgelse, for at sikre kontinuerlig<br />
opfyldelse af de krævede vandspecifikationer.<br />
Endvidere er registrering af<br />
afgørende parametre i en defineret<br />
periode vigtig for identificering af<br />
gradvise ændringer i vandkvaliteten,<br />
så der kan gøres foranstaltninger <strong>til</strong><br />
at få dem rettet. Hvis eksempelvis<br />
ionbytningspatroner anvendes ud over<br />
deres angivne levetid, risikerer man, at<br />
urenheder, der kan påvirke testanalysereaktionerne,<br />
bliver vasket ud i det<br />
rensede vand på niveauer, der måske<br />
ikke bliver registreret i indbyggede<br />
overvågningssystemer.<br />
25-26<br />
Klinisk diagnosticering
Betydningen af krav<br />
<strong>til</strong> rent vand<br />
Højere renhed<br />
Fremskridt inden for analyseteknologier kræver,<br />
at fødevand har en høj kvalitet for at kunne<br />
opretholde en høj ydelse og pålidelighed.<br />
Eftersom vand bruges i næsten alle processer<br />
i en analysator, er det af afgørende betydning,<br />
at kvaliteten overvåges og verificeres for at<br />
sikre testresultaternes integritet. Integrering af<br />
mange teknologier i en enkelt analysator <strong>til</strong> såvel<br />
kemiske som immonologiske formål betyder, at<br />
rent vand af højere kvalitet er påkrævet ved mere<br />
sensitive immunologiske test.<br />
Mindre prøve- og reagensmængder reducerer<br />
omkostningerne, men kræver <strong>til</strong> gengæld vand<br />
med en højere renhedsgrad på grund af behovet<br />
for øget sensitivitet <strong>til</strong> mindre prøvemængder.<br />
Test<br />
Diagnosen eller udbredelsen af bestemte<br />
sygdomme er forbundet med specifikke<br />
proteinniveauer, kendt som biomarkører, i<br />
blodet – f.eks. indikerer øgede tropinin-niveauer<br />
arteriosklerose, B-type natriuiretic peptide (BNP)<br />
indikerer sygdom i hjertekranspulsåren, AFP,<br />
indikerer hepatocellulær karcinom, CA-19-9 er<br />
forbundet med kræft i bugspytkirtlen, og PSA<br />
er en markør for prostatakræft. Disse proteiner<br />
optræder normalt i meget lave koncentrationer,<br />
dvs. nmols/l eller pmols/l og opdages med<br />
ekstremt følsomme teknikker. Sammenlignet<br />
med traditionelle test/analyser har de aktuelle<br />
detekteringsmetoder den fordel, at de reducerer<br />
antallet af nødvendige test. Men eftersom de er<br />
mere følsomme for påvirkninger fra urenheder,<br />
er det vigtigt, at vandet er af en passende<br />
renhedsgrad, så det ikke bidrager <strong>til</strong> dette<br />
problem.<br />
Regelsæt<br />
I de fleste lande rådgives/reguleres laboratorier<br />
inden for den offentlige sektor via en akkrediteringsmyndighed,<br />
der fastsætter standarder og<br />
retningslinjer. Selv om dette ikke er obligatorisk<br />
for laboratorier inden for den private sektor, har<br />
den øgede troværdighed og opnåede fordele herved<br />
medført, at flere af disse laboratorier bliver<br />
registreret hos en akkrediteringsmyndighed, dvs.<br />
at selv om CAP (Collegiate of American Pathologists)<br />
er den amerikanske akkrediteringsmyndighed,<br />
ansøger mange laboratorier i andre lande<br />
også om en CAP-registrering. CAP anbefaler, at<br />
laboratorievand som et minimum skal opfylde<br />
CLSI-standarden for klinisk laboratorievand<br />
(Clinical Laboratory Reagent Water (CLRW)).<br />
Kliniske analysevirksomheder reguleres yderligere<br />
via organisationer som kontoret for kontrol med<br />
fødevarer og medicin (Federal Drug Association<br />
(FDA)) og kontoret for medicinsk udstyr (Medical<br />
Devices Agency). I sidste ende er det analysevirksomhederne,<br />
der er ansvarlige for at sikre, at deres<br />
kemiske laboratorier godkendes, og at rent vand<br />
af en passende standard anvendes, således at alle<br />
resultater er nøjagtige og reproducerbare.
Mulige urenheder i vand – kilder og rensningsteknologier<br />
Klinisk test* Interferens * Kilde Fjernelse<br />
Total calcium Flourid<br />
Oxalat<br />
Sulfater<br />
Calciumsalte<br />
Alkalisk fosfatase Flourid<br />
Oxalat<br />
Fosfat<br />
Zinksalte<br />
Mangan<br />
Arsenat<br />
Citrat<br />
EDTA<br />
Bakterier<br />
Vandbehandling, geologi<br />
Blade, vegetation<br />
Mineraler, vandbehandling<br />
Mineraler, vandbehandling<br />
Vandbehandling<br />
Blade, vegetation<br />
Mineraler, rensemiddel, vandbehandling<br />
Mineraler<br />
Mineraler<br />
Mineraler, pesticider<br />
Citrusfrugt<br />
Kemisk proces, rensemidler<br />
Rørarbejde/biofilm<br />
RO, IX<br />
RO, IX, AC<br />
RO, IX<br />
RO, IX<br />
RO, IX<br />
RO, IX, AC<br />
Endotoksiner<br />
Rørarbejde/biofilm<br />
RO, IX, UF<br />
Creatin-kinase (CK) Oxiderende stoffer Vandbehandling AC<br />
Amylase Oxalat<br />
Blade, vegetation<br />
RO, IX, AC<br />
Citrat<br />
Flourid<br />
EDTA<br />
Laktat dehydrogenase (LDH) Oxalat<br />
Urinstof<br />
Fosfor Citrat<br />
Oxalat<br />
Urea nitrogen Citrat<br />
Fluorid (høj konc.)<br />
Jern Natriumcitrat<br />
EDTA<br />
Flourid<br />
Citrusfrugt<br />
Vandbehandling<br />
Kemisk proces, rensemidler<br />
Blade, vegetation<br />
Spildevand<br />
Citrusfrugt<br />
Blade, vegetation<br />
Citrusfrugter<br />
Vandbehandling<br />
Citrusfrugt<br />
Kemisk proces, rensemidler<br />
Vandbehandling, sten<br />
RO, IX<br />
RO, IX<br />
RO, IX<br />
RO, IX<br />
RO, IX, AC<br />
RO, IX, AC<br />
RO, 2 μm filter, UV, san<br />
RO, IX, AC<br />
RO, IX<br />
RO, IX, AC<br />
RO, IX, AC<br />
RO, AC<br />
RO, IX, AC<br />
RO, IX, AC<br />
RO, IX, AC<br />
RO, IX<br />
RO, IX, AC<br />
RO, IX, AC<br />
Oxalat<br />
Blade, vegetation<br />
RO, IX, AC<br />
Magnesium Citrater Citrusfrugt RO, IX, AC<br />
Triglycerider Glycerol Vinterklargøringskemikalier, plastic RO, AC<br />
LDH Hydrogenperoxid Rengøringskemikalie AC, UV<br />
Alle peroxidasebaserede reaktioner Hydrogenperoxid Rengøringskemikalie AC, UV<br />
* Forskellige kilder, herunder: Tietz, Norbert W., ed., Clinical Guide to Laboratory Tests, 2.udgave, 1990 og 4. udgave, 2006 W.B. Saunders Co.<br />
RO, IX<br />
27-28<br />
Klinisk diagnosticering
AFSNIT 3<br />
Sundhedspleje<br />
Rengøring og sterilisering af genanvendeligt, medicinsk<br />
udstyr reguleres i stigende grad via industrielle retningslinjer<br />
og internationale standarder, efterhånden som<br />
man bliver mere og mere optaget af infektionskontrol<br />
på hospitaler og spredningen af MRSA, hepatitis, CJD og<br />
andre resistente patogener. Der er to nøglefaktorer – personbeskyttelse<br />
(patienter og ansatte) patientbeskyttelse<br />
og beskyttelse af udstyr – der skal tages højde for ved<br />
sterilisering af genanvendeligt medicinsk udstyr:<br />
Patientbeskyttelse (at man<br />
undgår krydskontamination)<br />
TSE (Transmissible spongiform encefalopati),<br />
også kendt under betegnelsen<br />
prionsygdomme, er en gruppe sjældne,<br />
progressive sygdomme, der påvirker<br />
hjernevævet og centralnervesystemet<br />
hos mennesker og visse pattedyr.<br />
Sygdommene forårsager forringelse af<br />
hjernens funktion, herunder hukommelsesændringer,personlighedsændringer<br />
og motoriske problemer. Disse<br />
sygdomme (for øjeblikket uhelbredelige)<br />
er i sidste ende dødelige. Den<br />
mest kendte prionsygdom, der rammer<br />
mennesker, omfatter den klassiske<br />
Creutzfeldt-Jakob-sygdom (CJD) og<br />
en ny variant af Creutzfeldt-Jakobsygdommen<br />
(vCJD), begge relaterede<br />
<strong>til</strong> bovin spongiform encefalopati (BSE).<br />
Typisk viser de enkelte individer ikke<br />
symptomer på sygdommen i mange år<br />
efter en infektion, og følgelig vil hverken<br />
de eller sundhedspersonalet vide, at de<br />
er potentielle smittebærere, medmindre<br />
de <strong>til</strong>hører en kendt risikogruppe.<br />
Eftersom det smittebærende stof,<br />
der forårsager sygdommen, er meget<br />
stabilt og ikke bliver inaktivt ved brug
af rutinemæssige foranstaltninger <strong>til</strong><br />
rengøring og sterilisering af instrumenter,<br />
er der en lille risiko for overførsel af<br />
smitten under rutinemæssig operation<br />
på disse personer, særligt hvor der er<br />
kontakt med væv i højrisikogruppen<br />
såsom hjernevæv eller centralnervesystemet.<br />
Kampen mod disse sekundære,<br />
hospitalsoverførte infektioner, også<br />
kendt under betegnelsen nosokomielle<br />
infektioner, og særligt overførsel af<br />
prionbaserede sygdomme, har medført,<br />
at sundhedsmyndigheder og professionelle<br />
institutioner i nogle lande har<br />
vedtaget love om regulering af dekontaminationsprocedurer<br />
for medicinske<br />
instrumenter, inklusive endoskoper.<br />
For at undgå prionsmitte, bør sundhedspersonalet<br />
sikre, at deres instrumenter<br />
og endoskoper er fuldstændigt<br />
rene, desinficerede og klar <strong>til</strong> brug. En<br />
grundig rengøring af instrumenter er<br />
påkrævet for at sikre, at klæbende, smittefarlige<br />
stoffer fjernes sammen med<br />
det organiske stof, der beskytter dem, så<br />
der er bedre kontakt mellem desinfektionsmidlet<br />
og eventuelle rester af smittefarlige<br />
stoffer på instrumentoverflader<br />
eller medicinske apparater.<br />
Beskyttelse af udstyr<br />
Uorganiske kontaminanter såsom rust,<br />
aflejringer fra hårdt vand (afskalninger)<br />
og affaldsstoffer fra rengøringsmidler,<br />
kan med tiden beskadige overfladen<br />
på medicinske instrumenter og skabe<br />
et miljø, der fremmer bakteriel vækst.<br />
Desuden binder varme og nogle opløsningsmidler<br />
(alkohol og aldehyd) sig <strong>til</strong><br />
væv og kan resultere i, at de bevægelige<br />
dele på et apparat bliver stive, hvis<br />
overfladerne ikke rengøres grundigt<br />
før sterilisation/desinficering. Endelig<br />
kan man opnå yderligere økonomiske<br />
fordele ved at bruge forbedret vand-<br />
kvalitet, da den reducerer mængden af<br />
kemiske rengøringsmidler.<br />
Typiske krav <strong>til</strong> vandkvalitet omfatter:<br />
• Totalt antal levedygtige bakterier<br />
under 10 CFU/100ml<br />
• Endotoksinniveauer under<br />
0,25 EU/ml<br />
• Konduktivitet under 30 µS/cm<br />
• Skyllevandssystemer bør<br />
desinficeres jævnligt og valideres<br />
for at sikre, at de fortsat overholder<br />
vandspecifikationen.<br />
• Der bør tages rutinemæssige<br />
vandprøver for at påvise<br />
overensstemmelse<br />
Disse retningslinjer og standarder<br />
blev indført for at minimere risikoen<br />
for krydsinfektioner hos patienter<br />
fra en række bakterier, inklusive<br />
mycobakterier, pseudomonasbakterier<br />
og stafylokok epidermis.<br />
ALFRED PASIEKA/SPL<br />
29-30<br />
Sundhedspleje
Dekontamination af<br />
endoskoper<br />
De fleste kirurgiske instrumenter<br />
desinficeres via en rengøringsproces,<br />
termisk desinficering og sterilisation.<br />
Men endoskoper og adskillige andre<br />
instrumenter er termisk labile. De<br />
kan ikke tåle temperaturer på 60 o C<br />
eller derover, så de kan derfor ikke<br />
desinficeres eller steriliseres termisk.<br />
I stedet steriliseres endoskoper via<br />
en kemisk desinficeringsprocedure,<br />
hvorefter de skylles i renset vand for<br />
at fjerne alle spor af rensemidlet.<br />
Efter dekontamination skal udstyret<br />
håndteres forsigtigt for at minimere<br />
risikoen for rekontamination.<br />
For nylig udgav den internationale<br />
standardiseringsorganisation,<br />
ISO, standarder (ISO 15883 del 4)<br />
indeholdende krav <strong>til</strong> og test af<br />
vaskedesinfektionsapparater, der<br />
anvender kemisk desinficering<br />
af termolabile endoskoper. Disse<br />
standarder fastsætter brugen af vand<br />
med en mikrobiel specifikation på<br />
31-32<br />
Sundhedspleje
AFSNIT 4<br />
Oversigt over<br />
vandrensning<br />
Kilden – frems<strong>til</strong>ling<br />
af drikkevand<br />
Renset vand <strong>til</strong> laboratoriebrug frems<strong>til</strong>les normalt på stedet af lokalt drikkevand,<br />
der er behandlet fra naturlige vandkilder. Det overordnede krav <strong>til</strong><br />
produktion af drikkevand er, at det skal overholde bestemmelser og have<br />
acceptabel gennemsigtighed, smag og lugt. Naturligt vand afledes fra<br />
højlandskilder, såsom reservoirer, floder og underjordiske grundvandsreservoirer.<br />
Drikkevand produceres gennem en række trin, der varierer i forhold <strong>til</strong><br />
vandkilde, lokale og nationale bestemmelser samt valg af teknologier.
Drikkevand bliver ofte<br />
Variationer i råvandskvalitet<br />
I modsætning <strong>til</strong> andre råmaterialer kan<br />
drikkevand variere betydeligt i renhed,<br />
både fra ét geografisk område <strong>til</strong> et<br />
andet og fra årstid <strong>til</strong> årstid. Vand afledt<br />
fra eksempelvis en højlandskilde har<br />
normalt et lavt indhold af opløste salte<br />
og er relativt blødt, men med en høj<br />
koncentration af organiske urenheder,<br />
heraf hovedsagelig kolloidale.<br />
I modsætning her<strong>til</strong> har vand fra en<br />
underjordisk kilde normalt et højt saltindhold<br />
og hårdhed, men lavt organisk<br />
indhold. Flodkilder er kvalitetsmæssigt<br />
et mellemprodukt, men indeholder ofte<br />
produkter fra industrielle, landbrugs- og<br />
husholdningsaktiviteter.<br />
Kilden - frems<strong>til</strong>ling af drikkevand<br />
• Ført igennem en række skærme for at fjerne rester og derefter blandet med ozon i<br />
kontakttanke med henblik på oxidation af pesticider og herbicider samt udryddelse<br />
af bakterier og alger<br />
• Behandlet med henblik på at ødelægge overskydende ozon<br />
• Klaret for at fjerne opslæmmet tørstof, der samles som en slamkage (nogle gange<br />
<strong>til</strong>føjes et fnugagtigt stof såsom polyaluminiumchlorid for at støtte denne proces)<br />
• Sandgravitationsfiltrering og/eller yderligere ozonisering<br />
• Aktivt kulfilter (Granular activated carbon (GAC)) filtreret for at udskille hhv. fast og<br />
organisk stof<br />
• Behandlet med klor for at dræbe <strong>til</strong>bageværende bakterier. En lille mængde efterlades<br />
for at opretholde lave bakterieniveauer. Et ekstra ultrafiltreringstrin benyttes i<br />
stigende grad <strong>til</strong> at fjerne Cryptosporidium.<br />
Årstidsafhængige variationer i vandkvalitet<br />
er tydeligst i overfladevand. I løbet<br />
af efterårs- og vintermånederne udleder<br />
døde blade og planter under nedbrydning<br />
store mængder organiske stoffer i<br />
vandløb, søer og reservoirer. Resultatet er,<br />
at organisk forurening af overfladevand<br />
når sit højdepunkt i vinterperioden og<br />
falder <strong>til</strong> et minimum om sommeren.<br />
Grundvand påvirkes i langt mindre grad<br />
af årstiderne. Kvalitet og egenskaber ved<br />
drikkevandsforsyningen afgør, hvilket<br />
rensningssystem der er brug for <strong>til</strong> frems<strong>til</strong>ling<br />
af renset vand.<br />
Naturlig vandkvalitet varierer i forhold <strong>til</strong>:<br />
• Geografi<br />
• Kilde, dvs. overfladevand, grundvandsreservoir<br />
(underjordisk kilde)<br />
• Årstid<br />
33-34<br />
Oversigt over vandrensning
Urenheder i drikkevand<br />
Vands unikke evne <strong>til</strong> i nogen grad at opløse så godt som<br />
hver eneste kemiske forbindelse og understøtte næsten<br />
enhver form for liv betyder, at drikkevandsforsyninger<br />
indeholder mange stoffer enten i opløst form eller<br />
opslæmmet. Mange af disse urenheder kan påvirke<br />
videnskabelige applikationer pga. deres interaktion med<br />
andre stoffer – nogle kan være de stoffer, du analyserer.<br />
Naturligt vand og drikkevand indeholder<br />
fem større urenhedsklasser:<br />
• Suspenderede partikler<br />
• Opløste, uorganiske<br />
sammensætninger<br />
• Opløste, organiske<br />
sammensætninger<br />
• Mikroorganismer<br />
• Opløste gasser<br />
Suspenderede partikler<br />
Suspenderede partikler i vand inkluderer<br />
hårde partikler (sand, sten, mudder,<br />
overskydende materiale fra rørinstallationer),<br />
bløde partikler (planterester)<br />
og kolloide partikler (organiske eller<br />
uorganiske). Suspenderede partikler<br />
kan forurene membraner <strong>til</strong> omvendt<br />
osmose, blokere finborede, analytiske<br />
søjler samt påvirke driften af ven<strong>til</strong>er<br />
og måleapparater. Kolloide partikler<br />
kan skabe urenheder eller turbiditet<br />
i vandet og dermed påvirke driften af<br />
instrumenterne.
Opløste, uorganiske<br />
sammensætninger<br />
Uorganiske stoffer udgør størsteparten<br />
af urenheder i vand. De omfatter:<br />
• Calcium- og magnesiumsalte,<br />
der forårsager ‘midlertidig’ eller<br />
‘permanent’ hårdhed<br />
• Kuldioxid, der opløses<br />
og bliver <strong>til</strong> svagt syreholdig kulsyre<br />
• Natriumsalte<br />
• Silikater udvasket af sandede<br />
flodsenge<br />
• Jernholdige sammensætninger, der<br />
stammer fra mineraler og rustne<br />
jernrør<br />
• Klor fra saltindtrængning<br />
• Aluminium fra dosering af<br />
kemikalier og mineraler<br />
• Fosfater fra rensemidler<br />
• Nitrater fra gødningsstoffer<br />
Der kan være mange andre ioner<br />
<strong>til</strong> stede afhængig af den naturlige<br />
vandkilde. Selv i sporbare mængder<br />
kan uorganiske ioner påvirke både<br />
organiske og biokemiske reaktioner<br />
ved at optræde som katalysator.<br />
Opløste, organiske<br />
sammensætninger<br />
Urenheder i drikkevand<br />
Organiske urenheder i vand<br />
er hovedsageligt af biologisk<br />
oprindelse. Nedbrydningen af<br />
plantemateriale skaber biprodukter,<br />
der omfatter humin- og fulvosyrer,<br />
garvesyrer og lignin. Landbrug,<br />
papirfrems<strong>til</strong>ling, husholdnings- og<br />
industriaffald genererer organiske<br />
sammensætninger, inklusive<br />
rensemidler, fedtstoffer, olier,<br />
opløsningsmidler og rester af<br />
pesticider og herbicider. Desuden<br />
kan vandbårne, organiske stoffer<br />
være sammensætninger vasket<br />
ud af rørinstallationer, tanke og<br />
rensningsmedier. Opløste, organiske<br />
stoffer kan forstyrre analytiske<br />
teknikker og påvirke biologiske<br />
eksperimenter såsom cellekultur. Selv<br />
begrænset kontamination i vand <strong>til</strong><br />
klargøring af flydende kromatografiske<br />
eluenter kan forårsage grundlæggende<br />
ustabilitet, reducere sensitivitet og<br />
opløsning samt reducere søjlelevetid.<br />
35-36<br />
Oversigt over vandrensning
Mikroorganismer<br />
Bakterier er de mikroorganismer, der<br />
hovedsageligt forurener naturligt<br />
vand. Tilsætning af klor sikrer fjernelsen<br />
af skadelige bakterier, men<br />
drikkevand indeholder stadig levende<br />
mikroorganismer, i.e. et typisk bakterieniveau<br />
for laboratoriedrikkevandsforsyning<br />
er ti kolonidannende enheder<br />
pr. milliliter (CFU/ml) eller mindre.<br />
Bakterier holdes normalt på lave<br />
niveauer ved at anvende restniveauer<br />
af klor eller andre desinfektionsmidler,<br />
men når først disse er fjernet gennem<br />
vandrensning, har bakterierne mulighed<br />
for at sprede sig. Bakterier kan<br />
påvirke laboratorieforsøg enten direkte<br />
eller via biprodukter, såsom pyrogener,<br />
alkalisk fosfatase eller nukleaser.<br />
Opløste gasser<br />
Drikkevand er afbalanceret i forhold<br />
<strong>til</strong> luften og indeholder dermed<br />
opløste gasser såsom nitrogen,<br />
oxygen og kuldioxid. I renset vand<br />
udskilles kuldioxid og former en svag<br />
kulholdig syre<br />
(CO + H O⇔H CO ⇔ H<br />
2 2 2 3 + - + HCO ).<br />
3<br />
Dette svage anion reducerer kapaciteten<br />
i anionbytterresin. Opløst oxygen<br />
er normalt kun af betydning, hvis<br />
dannelsen af bobler udgør et problem.<br />
Oxygenkoncentrationen kan påvirke<br />
specifikke, biokemiske reaktioner,<br />
og i applikationer, hvor renset vand<br />
anvendes i åbne beholdere, bliver den<br />
hurtigt genafbalanceret i forhold <strong>til</strong><br />
de gasser, der er i luften. Både oxygen<br />
og nitrogen kan danne bobler, der er<br />
ødelæggende for processer som f.eks.<br />
partikeltælling eller spektrofotometermålinger.<br />
Måling af urenheder i<br />
drikkevand<br />
For at kunne konstruere eller vælge et<br />
vandrensningssystem er det<br />
nødvendigt at have oplysninger om<br />
fødevandets sammensætning, hvilket<br />
normalt er det lokale drikkevand. De<br />
gennemsnitlige vandkvalitetsdata for<br />
den bygning, hvor du har <strong>til</strong> huse, er<br />
<strong>til</strong>gængelige hos den lokale<br />
vandforsyning. Alternativt kan man<br />
tage en vandprøve og få den<br />
analyseret.
Direkte vandanalyse:<br />
• Filterblokeringspotentiale vurderes ved hjælp af et<br />
forureningsindeks (FI)-test eller, mindre pålideligt,<br />
turbiditet.<br />
• Uorganiske sammensætninger kan bestemmes ved<br />
hjælp af:<br />
• Ion-kromatografi<br />
• ICP-massespektrometri<br />
• Spektrofotometriske metoder<br />
• Elektrisk ledningsevne giver en indikation af<br />
mulige problemer.<br />
• Organiske sammensætninger kan bestemmes<br />
individuelt, dvs. kromatografisk, eller som en<br />
overordnet angivelse af organisk indhold ved at måle<br />
indholdet af totalorganisk kulstof (TOC).<br />
• Det totale antal levedygtige bakterier eller<br />
individuelle typer kan måles ved hjælp af inkubation i<br />
et passende næringssubstrat.<br />
• Totale opløste stoffer (TDS) er det affaldsstof (i ppm),<br />
der bliver frems<strong>til</strong>let ved at lade en vandprøve<br />
fordampe, så den tørrer ud og derefter opvarme den<br />
<strong>til</strong> 180ºC. Eftersom organiske salte udgør den største<br />
del af affaldsstofferne fra TDS, er de en indikator for<br />
det totale niveau af uorganiske sammensætninger.<br />
De kan måles eller vurderes ved at gange vandets<br />
ledningsevne i µS/cm ved 25ºC med 0,7.<br />
Urenheder i drikkevand<br />
37-38<br />
Oversigt over vandrensning
Rene facts - mikroporøse dybdefiltre<br />
Fordele:<br />
• Disse forfiltre er en besparende måde at fjerne >98%<br />
af suspenderede, faste stoffer og derved beskytte<br />
nedstrømsprocesser mod forurening og blokering<br />
• Høj kapacitet<br />
Ulemper:<br />
• Kan ikke regenerere<br />
Metoder <strong>til</strong> vandrensning<br />
Vand <strong>til</strong> brug i de fleste laboratorier og kliniske sammenhænge<br />
er normalt renset drikkevand. Det overordnede formål er at<br />
fjerne urenhederne i drikkevandet (dvs. fødevand), samtidig med<br />
at man minimerer yderligere kontamination fra komponenter i<br />
rensningssystemet og bakteriel vækst. Systemudarbejdelse og valg<br />
af komponenter er vigtige succeskriterier. Valget af de første faser i et<br />
rensningssystem afhænger af fødevandets egenskaber.<br />
Rensningsprocessen begynder med en forbehandling for at reducere skader på efterfølgende<br />
vandrensningskomponenter, sikre pålidelig drift og reducere driftsomkostningerne ved at<br />
undgå alt for hyppig udskiftning af dyre komponenter. De vigtigste vandrensningsteknologier er<br />
beskrevet nedenfor. De har hver især fordele og ulemper.<br />
Bakterier – største udfordring<br />
Mikroorganismer og deres<br />
biprodukter er en særlig udfordring,<br />
når de kommer ind i ubeskyttede<br />
vandrensningssystemer<br />
gennem fødevandet, eventuelle<br />
åbninger i systemet eller på<br />
brugsstedet. De vokser som<br />
biofilm på alle våde overflader på<br />
vandrensningskomponenterne,<br />
inklusive lagertanke og rørmaterialet<br />
i et distributionssystem. En<br />
biofilm er et lag, der hovedsagelig<br />
består af glykoproteiner og<br />
heteropolysaccharider, hvor<br />
bakterierne kan mangedobles selv<br />
med en meget lav koncentration<br />
af næringsstoffer i vandet, og<br />
laget beskytter organismerne mod<br />
periodisk behandling med biocider,<br />
der hovedsageligt er effektive <strong>til</strong><br />
at dræbe plankton (fritflydende)<br />
mikroorganismer. Afstødt biofilm<br />
og biprodukter fra mikroorganiske<br />
vækster og metabolisme (dvs.<br />
endotoksiner) er altid potentielle<br />
forurenere af vand.<br />
Udfordringerne i et rensningssystem<br />
<strong>til</strong> ultrarent vand er at:<br />
• Fjerne de bakterier, der findes i<br />
fødevandet<br />
• Sikre, at der er en minimal mængde<br />
bakterier <strong>til</strong> stede i produktvandet<br />
• Forhindre bakterier i at komme ind i<br />
systemet og forurene det igen<br />
• Hæmme bakterievæksten i<br />
systemet via konstruktionen og<br />
jævnlig rengøring
Oversigt over<br />
vandforbehandlingsteknologier<br />
Mikroporøse dybdefiltre<br />
Mikroporøse dybdefiltre er matterede<br />
fibre eller materialer, der er<br />
komprimeret, så de former en matrice,<br />
der fungerer som en fysisk barriere<br />
mod partiklerne ved stikprøvevis<br />
adsorption eller opfangning, og<br />
defineres som nominel klassificering<br />
i forhold <strong>til</strong> partikelstørrelse. Det<br />
meste råvand indeholder kolloider<br />
med en lille, negativ ladning (målt<br />
i zetapotentiale). Filterydelsen kan<br />
forbedres ved at bruge mikrofiltre med<br />
en ændret overflade, der <strong>til</strong>trækker<br />
og udskiller disse naturligt opståede<br />
kolloider, der overordnet er langt<br />
mindre end størrelsen på membranens<br />
porer. Dybdefiltre (typisk 1-50 μm)<br />
anvendes normalt som en besparende<br />
måde at fjerne fyldstof (> 98%) fra<br />
suspenderede, faste stoffer og beskytte<br />
nedstrømningsrensningsteknologier<br />
mod forurening og <strong>til</strong>stopning. De<br />
udskiftes jævnligt.<br />
Metoder <strong>til</strong> vandrensning<br />
Rene facts - aktivt kul<br />
Fordele:<br />
• Disse forfiltre fjerner klor og kloramin og<br />
reducerer <strong>til</strong> en vis grad opløst, organisk<br />
kontamination<br />
39-40<br />
Ulemper:<br />
• Ikke effektivt <strong>til</strong> fjernelse af ioner og partikler<br />
• Skal udskiftes jævnligt for at minimere bakteriel<br />
vækst<br />
• Kan frigøre kulstøv<br />
Aktivt kul (AC) –<br />
i forbehandlingsmedier<br />
Aktivt kul anvendes i forbehandling af<br />
fødevand. Det fjerner klor og kloramin<br />
for at forhindre det i at beskadige<br />
membranfiltre og ionbytterresin. Det<br />
meste aktive kul frems<strong>til</strong>les ved at<br />
"aktivere" trækul, fra kokosnøddeskaller<br />
eller kul, ved ristning ved 800-1000°C<br />
sammen med vanddamp og CO 2 .<br />
Syrevask fjerner de fleste restoxider<br />
og andet opløseligt materiale. Aktivt<br />
kul indeholder en labyrint af bittesmå<br />
porer i størrelser fra 500-1000 nm<br />
og et overfladeområde på ca. 1000<br />
kvm pr. gram. Adsorptionsprocessen<br />
kontrolleres af porernes diameter i<br />
kulfilteret og af diffusionshastigheden<br />
på de organiske molekyler gennem<br />
porerne. Adsorptionshastigheden er<br />
en funktion af molekylær vægt og<br />
molekylær størrelse på de organiske<br />
komponenter.<br />
Oversigt over vandrensning
Kul bruges enten som granulater<br />
eller som formede og indkapslede<br />
patroner, der producerer færre små<br />
partikler. Aktivt kul reagerer kemisk<br />
med 2-4 gange sin vægt på klor og<br />
producerer meget hurtigt klorider;<br />
derfor kan selv små kulfiltre effektivt<br />
fjerne klorin fra vand.<br />
I modsætning her<strong>til</strong> nedbryder<br />
kul kloraminer gennem en relativt<br />
langsom, katalytisk reaktion for at<br />
frembringe ammoniak, nitrogen<br />
og klorid. Derfor er der behov for<br />
større mængder kul <strong>til</strong> denne proces.<br />
Organisk forurening (niveauerne<br />
varierer fra sted <strong>til</strong> sted) kan reducere<br />
kuls effektivitet, og dette bør tages<br />
med i overvejelserne ved valg af<br />
størrelsen på kulcylindre.<br />
Det store overfladeområde og<br />
aktivt kuls høje porøsitet sammen<br />
med det materiale, kullet opfanger,<br />
gør det <strong>til</strong> et udviklingssted for<br />
mikroorganismer. Dette kan<br />
dog delvis reduceres ved at føje<br />
uopløselige biocider, f.eks. sølv,<br />
<strong>til</strong> kullet. Aktivt kul skal udskiftes<br />
jævnligt for at minimere bakteriel<br />
vækst.<br />
Oversigt over vigtige<br />
vandrensningsteknologier<br />
Omvendt osmose (RO)<br />
RO-membraner fjerner vandforureningsmateriale, der<br />
er over 1 nm i diameter og fjerner typisk over 90% af<br />
ionisk kontamination, de fleste organiske urenheder<br />
og næsten alle partikelurenheder. RO-fjernelse af ikkeioniske<br />
urenheder med molekylære vægte
1<br />
1<br />
af et RO-system med en lav<br />
genvinding reducerer forurening<br />
af membranen via udskillelse af<br />
lavtopløselige salte. Men genvindinger<br />
på op <strong>til</strong> 75% er mulige, afhængig af<br />
fødevandssammensætningen samt<br />
filtrering og blødgøringsforbehandling.<br />
RO-komponentens ydelse overvåges<br />
typisk ved at måle den procentvise<br />
ioniske afvisning, hvilket er<br />
forskellen mellem fødevandets og<br />
permeatets konduktivitet delt med<br />
fødekonduktivitet beregnet som en<br />
procent.<br />
"Ionisk afvisning" og "genvinding"<br />
varierer i forhold <strong>til</strong> fødevand,<br />
indløbstryk, vandtemperatur og<br />
RO-membranens <strong>til</strong>stand. Omvendt<br />
osmose er med sin enestående<br />
rensningsevne en meget kosteffektiv<br />
teknologi <strong>til</strong> fjernelse af de<br />
fleste urenheder. Men teknikken<br />
hæmmes af en relativt langsom<br />
produktionshastighed og anvendes<br />
derfor normalt <strong>til</strong> at fylde et reservoir<br />
før brug eller <strong>til</strong> yderligere rensning.<br />
Omvendt osmose beskytter systemet<br />
mod kolloider og organisk forurening<br />
og efterfølges ofte af ionbytning eller<br />
elektrodeionisering.<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
9<br />
6<br />
8<br />
7<br />
Metoder <strong>til</strong> vandrensning<br />
Fødevand<br />
RO-membran<br />
Fødeområde<br />
RO-membran<br />
Produktområde<br />
Permeat<br />
Koncentrat<br />
Permeat<br />
Spiralformet RO-modul<br />
Rene facts - omvendt osmose<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
41-42<br />
Fordele:<br />
• Effektiv fjernelse af alle typer urenheder i varierende<br />
grader (bakterier, kolloider, opløste, uorganiske stoffer,<br />
partikler og pyrogener)<br />
• Kræver minimal vedligeholdelse<br />
• Driftsparametre – nem at overvåge<br />
Ulemper:<br />
• Begrænsede gennemstrømningshastigheder<br />
pr. overfladeenhed kræver enten en stor<br />
membranoverflade eller midlertidig vandlagring<br />
• Kræver god forbehandling for at undgå urenheder,<br />
der beskadiger membranen:<br />
- Beregning: CaCO3-aflejringer på overflade<br />
- Forurening:Organiske eller kolloide aflejringer på overflade<br />
- Gennemtrængning: Fysisk beskadigelse forårsaget<br />
af partikler<br />
Oversigt over vandrensning
Ionbytning (IX)<br />
I denne proces fjerner ionbytterresinen<br />
effektivt ioner fra vand ved at bytte<br />
dem med H + og OH - ioner. Dette resin<br />
er porøse perler under 1 mm i størrelse<br />
og lavet af krydsbundne, uopløselige<br />
polymerer med store mængder stærkt<br />
ioniske bytteområder. Ioner i opløsning<br />
migrerer ind i perlerne, hvor de i kraft<br />
af deres relative ladningstæthed (ladning<br />
pr. hydreret volumen) konkurrerer<br />
om byttestederne. Deioniserede perler<br />
er enten kationaktive eller anionaktive<br />
og bytter enten hydrogenioner for<br />
kationer, dvs. natrium-, calcium- og<br />
aluminium- eller hydroxylioner for<br />
anioner, dvs. klorid, nitrat eller sulfat.<br />
Hydrogenionen fra kationbyttet samles<br />
med hydroxylionen fra anionbyttet<br />
for at frembringe rent vand. Stærk<br />
kationresin er polysulfonsyrederivater<br />
af polystyren krydskædet med<br />
divinylbenzen. Stærk anionresin er<br />
benzyltrimethyl kvaternær ammoniakvand<br />
(type 1) eller benzyldimethlyethyl<br />
kvaternær ammoniakvand (type 2)<br />
derivater af polystyren krydskædet<br />
med divinylbenzen.<br />
Ionbytterresin fås som patroner eller<br />
cylindere og anvendes typisk i en periode,<br />
hvorefter de udskiftes, når kationer<br />
og anioner har erstattet de fleste H + og<br />
OH - -aktive steder i resinet. Beholdere<br />
kan få <strong>til</strong>ført drikkevand direkte for at<br />
kunne levere renset vand på anmodning.<br />
Når de er tomme, bliver de enten<br />
sendt retur <strong>til</strong> en genvindingsstation<br />
<strong>til</strong> påfyldning eller bortskaffet. Større<br />
vandrenhed og forlænget levetid for<br />
resin kan opnås ved forbehandling af<br />
fødevandet med omvendt osmose før<br />
ionbytning. Denne fremgangsmåde<br />
benyttes ofte i rensningsanlæg <strong>til</strong><br />
laboratorievand med høj renhedsgrad.<br />
Herved undgås forurening af resinoverfladen<br />
med store organiske molekyler,<br />
der kan reducere kapaciteten.
Rene facts - ionbytning<br />
Fordele:<br />
• Fjerner opløste, uorganiske ioner, hvilket giver en<br />
resistivitet på 18,2 MΩ-cm (ved 25 O C);
Resistivitet (MΩ-cm)<br />
18.5<br />
18.0<br />
17.5<br />
17.0<br />
16.5<br />
16.0<br />
15.5<br />
15.0<br />
Resistivitet<br />
Silika<br />
TOC<br />
De meget store overfladeområder i<br />
ionbytterresin gør dem <strong>til</strong> et potentielt<br />
voksested for mikroorganismer,<br />
og de kan frigøre små partikler og<br />
opløselige komponenter. Derfor bør<br />
man benytte resin af god kvalitet, og<br />
ionbyttermængder bør holdes så små<br />
som det fornuftsmæssigt er muligt.<br />
Filtre installeres typisk efter ionbytteren<br />
for at opfange små partikler og<br />
andre partikler. Bakteriel vækst kan<br />
minimeres med hyppig recirkulation af<br />
vandet og regelmæssig udskiftning af<br />
patronerne. Efterhånden som ionbytterresinen<br />
nærmer sig afslutningen på<br />
deres levetid, frigiver de forureningsimpulser,<br />
der er blevet akkumuleret fra<br />
vandet. Stærkt bundne forurenere kan<br />
fortrænge svagt bundne forurenere, så<br />
de første forureningsimpulser er sandsynligvis<br />
svagt ioniserede stoffer, der<br />
kun har lille indflydelse på produktvandets<br />
resistivitet.<br />
Mængde<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Koncentration(ppb)<br />
Overvågning af resistivitet registrerer<br />
sandsynligvis ikke den første frigivelse<br />
af disse svagt ioniserede typer, inklusive<br />
ladede organiske stoffer, silikater og<br />
borater. Denne situation er illustreret<br />
i grafen ovenfor. Her vises frigivelse af<br />
silika og organiske stoffer som TOC, før<br />
resistiviteten falder <strong>til</strong> et registrerbart<br />
niveau, efterhånden som et ionbytter<br />
resin nærmer sig afslutningen på sin<br />
levetid.<br />
Man kan forhindre uregistreret frigivelse<br />
af svagt bundne, ioniske forurenere<br />
via overvågning på flere niveauer (f.eks.<br />
ELGA’s <strong>Pure</strong>Sure), der bruger to identiske<br />
ionbytterresiner på række med en<br />
resistivitetsmonitor mellem dem. Når<br />
det første (primære) ionbytterresin<br />
begynder at blive for gammelt, bindes<br />
de frigivne, svagt ioniserede typer <strong>til</strong><br />
det andet (polerings)-ionbytterresin og<br />
er dermed ikke <strong>til</strong> stede i det endelige<br />
produktvand. Resistivitet måles efter<br />
første fase for at registrere, om ionbytterresinen<br />
snart skal udskiftes.
1<br />
2<br />
3<br />
PRIMÆR<br />
Den primære patron tømmes helt og interstage-<br />
overvågningens alarmer går i gang<br />
Men poleringspatronen sikrer hele tiden<br />
maksimal renhed på produktvand<br />
< 5% anvendt kapacitet<br />
1<br />
Metoder <strong>til</strong> vandrensning<br />
Den anden ionbytterresin placeres<br />
derefter i første position, og den nye<br />
ionbytterresin installeres i anden<br />
position.<br />
Denne strategi gør effektivt brug af<br />
resinet, fordi den første ionbytterresin<br />
ikke skal udskiftes, før den mellemliggende<br />
resistivitet falder under 1 MΩ-cm<br />
ved 25°C, hvilket er nemt at finde ud af,<br />
og den anden ionbytterresin bevarer<br />
faktisk hele sin oprindelige kapacitet,<br />
når det flyttes over i den primære<br />
position. Andre mindre effektive fremgangsmåder<br />
omfatter udskiftning af<br />
ionbytterresinen, før den er brugt op,<br />
eller brug af specialresin, der binder<br />
svagt ioniserede arter fastere. Med et<br />
passende valg af resin, forbehandling<br />
og systemkonstruktion kan ionbytning<br />
bidrage <strong>til</strong> opnåelsen af den lavest<br />
mulige ioniske kontamination.<br />
Elektrodeionisering (EDI)<br />
EDI er en teknologi, der kobler ionbytterresin<br />
og ionselektive membraner<br />
sammen med jævnstrøm for at fjerne<br />
ioniserede elementer fra vandet. Udviklingen<br />
og brugen af denne fremgangsmåde<br />
ved vandrensning løste nogle af<br />
de begrænsninger, der findes i ionbytterresinen,<br />
særligt frigivelsen af ioner,<br />
efterhånden som ionbytterresinen<br />
ældes, og den deraf følgende nødvendighed<br />
af udskiftning eller genopbygning<br />
af resinet. Vand passerer gennem<br />
et eller flere kamre fyldt med ionbytterresin,<br />
der sidder mellem kation- eller<br />
anionselektive membraner. Ioner, der<br />
RO-MEMBRAN IONBYTNING<br />
FØDEVAND RO-PRODUKT<br />
PRODUKT<br />
Ioner<br />
Partikler<br />
Organiske stoffer<br />
Mikroorganismer<br />
Gasser<br />
REJEKT<br />
Ioner >95%<br />
Organiske stoffer<br />
Partikler<br />
Mikroorganismer<br />
Ioner
ANODE<br />
Na +<br />
CI -<br />
CI -<br />
CI -<br />
CI -<br />
Renset vand<br />
10 <strong>til</strong> >15 MΩ-cm<br />
SKYLLE-VAND FØDE-VAND SKYLLE-VAND<br />
Anionresin<br />
Blandet resin<br />
Na +<br />
Vandkvaliteten forbedres dermed<br />
yderligere ved passage gennem et<br />
blandet resinlag. Omvendt osmose<br />
benyttes typisk før EDI for at sikre, at<br />
EDI-"stakken" ikke overbelastes med<br />
høje niveauer af salt, organiske stoffer<br />
og partikler. Den lille mængde resin i<br />
stakken medfører et lavt udløb af<br />
organiske molekyler. Typisk fjerner<br />
RO ca. 95% af alle ioner; EDI fjerner<br />
ca. 95% af de <strong>til</strong>bageværende ioner<br />
samt kuldioxid og silika. Typisk har<br />
EDI-produktvand en resistivitet på 5 <strong>til</strong><br />
17 MΩ-cm (ved 25°C) og et TOC-indhold<br />
under 20 ppb. Bakterielle niveauer<br />
minimeres, fordi de kemiske og<br />
elektriske forhold i systemet hindrer<br />
væksten af mikroorganismer. EDI<br />
frembringer ikke normalt ultrarent<br />
vand med en resistivitet på 18,2 MΩ-cm;<br />
men dette kan opnås effektivt ved at<br />
<strong>til</strong>sætte en lille mængde ionbytterresin<br />
i stakkens nedstrømsretning. Dette<br />
resin har meget få ioner, det skal fjerne,<br />
og vil have en meget lang levetid.<br />
CI -<br />
Na +<br />
Na +<br />
Na +<br />
Na +<br />
Kationresin<br />
KATODE<br />
Metoder <strong>til</strong> vandrensning<br />
Rene facts - elektrodeionisering<br />
47-48<br />
Fordele:<br />
• Fjerner opløste, uorganiske ioner, hvilket giver en<br />
resistivitet på 5 -17 MΩ-cm (ved 25OC) og<br />
et TOC-indhold under 20 ppb<br />
• Miljøvenlig:<br />
• Der er ikke behov for kemikalier <strong>til</strong> regenerering af resin<br />
• Ingen afledning af kemikalier eller resin<br />
• Resin i cellerne har et lavt "udslip" af organiske<br />
stoffer og fungerer som buffer mod ændringer i<br />
fødevandskvaliteten<br />
Ulemper:<br />
• Fjerner kun en begrænset mængde ladede, organiske<br />
stoffer, og kan derfor ikke producere ultrarent vand<br />
med en resistivitet på 18,2 MΩ-cm<br />
• Fødevandet skal være af god kvalitet, så det ikke<br />
oversvømmer EDI-stakken med organiske stoffer,<br />
multivalente salte eller partikler.<br />
Det behandles typisk med RO<br />
Oversigt over vandrensning
2<br />
1<br />
3<br />
Heat<br />
Des<strong>til</strong>lation<br />
Des<strong>til</strong>lation er en gammelkendt<br />
metode <strong>til</strong> vandrensning og adskiller<br />
vandet fra forureningsmaterialet ved<br />
at ændre det fra flydende <strong>til</strong>stand <strong>til</strong><br />
gasform og derefter <strong>til</strong>bage <strong>til</strong> flydende<br />
<strong>til</strong>stand. Hver af disse overgange<br />
giver mulighed for at adskille vandet<br />
fra forureningsmaterialet. Vandet opvarmes<br />
først <strong>til</strong> kogepunktet, og vanddamp<br />
stiger <strong>til</strong> en kondensator, hvor<br />
1 Termometer 4 Des<strong>til</strong>leret vand<br />
2 Vanddamp 5 Lagring af kondensvand<br />
3 Råvand 6<br />
Køleelement<br />
6<br />
5<br />
4<br />
afkølingsvand sænker temperaturen,<br />
så vanddampen fortættes, opsamles<br />
og lagres. I princippet kan des<strong>til</strong>lation<br />
fjerne alle klasser af vandforureningsmateriale<br />
med undtagelse af dem, der<br />
har damptryk i nærheden af vand og<br />
azeotroper. Des<strong>til</strong>lation udføres mest<br />
effektivt med forbehandlet vand for at<br />
minimere opbygning af bundfald og<br />
overførsel af urenheder.<br />
Der er ikke særlig stor sandsynlighed<br />
for, at laboratoriedes<strong>til</strong>lationsapparater<br />
kan frems<strong>til</strong>le vand fra ubehandlet<br />
fødevand, der er <strong>til</strong>strækkeligt renset,<br />
især ikke hvis der er bundfald, så laboratoriedes<strong>til</strong>lationsapparater<br />
<strong>til</strong>føres<br />
ofte vand, der er forbehandlet med RO<br />
eller ionbytning. Laboratoriedes<strong>til</strong>lationsapparater<br />
kører konstant. Efterhånden<br />
som kogevandet des<strong>til</strong>leres<br />
væk, udskiftes det med frisk fødevand.<br />
Gennemtænkt konstruktion er en<br />
vigtig parameter for minimeringen af<br />
overførsel af mindre flygtige urenheder,<br />
f.eks. ved plasken eller ved over-
flade- eller dampsugning. Urenheder<br />
med et højere damptryk end vandets<br />
fjernes i kondenseringsfasen under<br />
des<strong>til</strong>lationsprocessen. Man skal bruge<br />
sammensatte (flerfase) kondensatorer,<br />
der afbalancerer damp og kogende<br />
vand i flere, specialiserede kamre, <strong>til</strong><br />
effektiv fjernelse af disse urenheder.<br />
Forureningen fra den omgivende luft<br />
(f.eks. støv, flygtige elementer etc.) skal<br />
også minimeres.<br />
Som med RO er des<strong>til</strong>lation en langsom<br />
metode <strong>til</strong> frems<strong>til</strong>ling af renset<br />
vand, og des<strong>til</strong>lationsproduktet skal<br />
lagres <strong>til</strong> senere brug. Des<strong>til</strong>lationsapparater<br />
er meget energiintensive – og<br />
forbruger typisk 1kW elektricitet pr.<br />
liter frems<strong>til</strong>let vand. Afhængig af<br />
des<strong>til</strong>lationsapparatets udformning<br />
kan des<strong>til</strong>leret vand have en resistivitet<br />
på ca. 1 MΩ-cm, efterhånden som<br />
CO 2 i luften opløses i det des<strong>til</strong>lerede<br />
vand. Des<strong>til</strong>lationsproduktet vil være<br />
sterilt lige efter frems<strong>til</strong>ling, men for at<br />
bevare steriliteten samles det i sterile<br />
opbevaringsflasker og autoklaveres<br />
derefter. Men så snart flasken åbnes og<br />
udsættes for bakterier og andre luftbårne<br />
urenheder, reduceres renheden<br />
hurtigt.<br />
Rene facts – des<strong>til</strong>lation<br />
Fordele:<br />
• Fjerner en lang række urenheder<br />
• Lang lagerholdbarhed<br />
Ulemper:<br />
Metoder <strong>til</strong> vandrensning<br />
• Langsom <strong>til</strong> frems<strong>til</strong>ling af renset vand<br />
49-50<br />
• Nogle urenheder overføres i forskellige mængder<br />
i kondensvandet<br />
• Bør <strong>til</strong>føres forrenset vand<br />
• Des<strong>til</strong>leret vand har en <strong>til</strong>bøjelighed <strong>til</strong> at blive<br />
genforurenet under langvarig opbevaring, og bør<br />
derfor vedligeholdes omhyggeligt<br />
• Hverken besparende eller miljøvenlig – kræver<br />
store mængder elektricitet <strong>til</strong> opvarmning af store<br />
mængder vandværksvand <strong>til</strong> afkøling<br />
Oversigt over vandrensning
Rene facts – aktivt kul<br />
Fordele:<br />
• Frembringer en signifikant reduktion i TOC<br />
• Lang levetid pga. høj bindingskapacitet<br />
Ulemper:<br />
• Fjerner ikke alle opløste, organiske urenheder<br />
• Frigiver nogle gange små partikler og opløselige<br />
komponenter i vandstrømmen<br />
Aktivt kul – i renset vand<br />
Rene facts - mikroporøse filtre<br />
Fordele:<br />
Den anden udbredte anvendelse<br />
af aktivt kul sker ved fjernelse af<br />
organiske sammensætninger fra<br />
renset vand, ofte i rensningscyklussen<br />
før det sidste ionbytterresin. Aktivt<br />
kul optager urenheder i vandet ved<br />
hjælp af ioniske, polare og Van der<br />
Waals-kræfter samt overfladeaktiv<br />
<strong>til</strong>trækning. Aktive kulfiltre har en<br />
<strong>til</strong>bøjelighed <strong>til</strong> at frigive småpartikler<br />
og opløselige komponenter i<br />
vandstrømmen, og fjerner ikke alle<br />
opløste, organiske urenheder, men<br />
• Skærmfiltre fungerer som absolutte filtre,<br />
der <strong>til</strong>bageholder og fjerner alle partikler og<br />
mikroorganismer, der er større end deres porestørrelse<br />
• Fungerer effektivt, medmindre de beskadiges<br />
• Enkel vedligeholdelse, dvs. kun behov for udskiftning<br />
Ulemper:<br />
• Blokeres når overfladen dækkes af urenheder, og bør<br />
derfor anvendes under sidste rensningsfase som en<br />
sikkerhed<br />
• Fjerner ikke opløste, uorganiske eller organiske stoffer<br />
eller pyrogener<br />
• Kan ikke gendannes<br />
brugen af dem kan forårsage en<br />
signifikant reduktion i TOC. En renere<br />
form af aktivt kul frems<strong>til</strong>let af<br />
polymerperler bruges nogle gange <strong>til</strong><br />
dette formål.<br />
Mikroporøse filtre<br />
Mikroporøse skærmfiltre etablerer en<br />
fysisk barriere, der forhindrer passage<br />
af partikler og mikroorganismer i<br />
rensede vandsystemer. Skærmfiltre,<br />
der er kendetegnet ved absolut<br />
partikelstørrelsesklassificering, har<br />
ens molekylære strukturer, der på<br />
samme måde som en si <strong>til</strong>bageholder<br />
alle partikler, der er større end den<br />
kontrollerede porestørrelse på deres<br />
overflade. Skærmfiltre (0,05 <strong>til</strong><br />
0,22 μm) anvendes typisk så tæt<br />
på anvendelsesstedet som muligt<br />
for at opfange mikroorganismer og<br />
små partikler. Opfangede partikler,<br />
herunder mikroorganismer og deres<br />
metabolske produkter og opløselige<br />
stoffer, kan udvaskes fra filtrene, og<br />
passende vedligeholdelse (jævnlig<br />
rengøring og periodisk udskiftning)<br />
er nødvendig for at opretholde<br />
det ønskede funktionsniveau.<br />
Netop installerede filtre skal<br />
normalt skylles før brug for at<br />
fjerne udtrækkelige urenheder. En<br />
mikroporøs filtermembran anses<br />
normalt for at være uundværlig i et<br />
vandrensningssystem, medmindre det<br />
erstattes af et ultrafilter.
Ultrafilter (UF) funktion<br />
Prøve Endotoksin konc. (EU/ml) Bakterier konc. (CFU/ml)<br />
Udfordring 1000 2 x 107<br />
Post UF–1
Ven<strong>til</strong>ationsfiltre<br />
Man installerer ofte hydrofobiske,<br />
mikroporøse filtre på vandtanke<br />
som ven<strong>til</strong>ationsfiltre for at undgå,<br />
at partikler, herunder bakterier, får<br />
adgang <strong>til</strong> det lagrede vand. Ved<br />
at kombinere absorptionsmedier<br />
med filtermedier, kan sammensatte<br />
ven<strong>til</strong>ationsfiltre (CVF) også minimere<br />
CO 2 og organisk forurening af lagret<br />
vand. Jævnlig udskiftning er vigtig for<br />
at bevare effektiviteten.<br />
Relativt output eller effektivitet<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
180<br />
185 nm udgangslinjer<br />
Sterilisationslampe<br />
Output ved 253,7 nm<br />
Afgasnings- (eller afluftnings)membraner<br />
Et kontaktorapparat bruger et<br />
hydrofobisk membranfilter <strong>til</strong> at<br />
fjerne gasser (dvs. CO 2 , O 2 ) fra vand.<br />
Vandstrømmen passerer på den ene<br />
side af membranen, og skylleluft<br />
eller vakuum fjerner gassen fra<br />
membranens anden side. Hvor<br />
hurtigt en art fjernes, afhænger af<br />
membranens gennemtrængelighed,<br />
kontaktområdet, kontakttiden og<br />
partialtrykket på tværs af membranen.<br />
Bakteriedræbende effektivitet<br />
Kurve med topværdi ved 265 nm<br />
Bølgelængde i nanometer (nm)<br />
Anden sterilisationslampe<br />
Udgangslinjer<br />
210 240 270 300 330 330 390 420
Teknologier <strong>til</strong> kontrol af mikroorganismer<br />
Ultraviolet (UV) lys<br />
Mikroporøse filtre<br />
Mikroorganismer 333 333 33 3* 3* 333<br />
Endotoksiner<br />
Nøgle<br />
333 Udmærket fjernelse<br />
33 God fjernelse<br />
3 Delvis fjernelse<br />
* Oprindelig høj effektivitet<br />
3 333 33 33* 3* 3<br />
Ultraviolet lys bruges mange steder som et baktericid <strong>til</strong> nedbrydning<br />
og fotooxidation af organiske urenheder <strong>til</strong> polare<br />
eller ioniserede elementer <strong>til</strong> efterfølgende fjernelse via<br />
ionbytning. UV-kilder i rensningsanlæg <strong>til</strong> laboratorievand er<br />
lavtrykskviksølvslamper, der genererer stråling med en bølgelængde<br />
på 254 nm. Denne metode har den bedste bakterielle<br />
virkning, eftersom den beskadiger DNA- og RNA-polymerase<br />
ved lave doser og derved hindrer gentagelse, mens højere<br />
doser er biocidholdige. UV-kamre og lamper skal konstrueres,<br />
så de giver en <strong>til</strong>strækkelig mængde ultraviolette stråler <strong>til</strong> at<br />
undgå at generere levende, men inaktive mikroorganismer.<br />
Stråling ved kortere bølgelængder 185 nm) er mest effektive,<br />
når det drejer sig om at oxidere organiske stoffer, eftersom<br />
den bryder store, organiske molekyler ned i mindre, ioniserede<br />
komponenter, der efterfølgende kan fjernes med en<br />
ultraren nedstrømnings ionbytter. Forudgående fjernelse af<br />
organiske ioner via oprindelig ionbytning optimerer denne<br />
behandlings effektivitet. UV-stråling ved 185 nm er et højeffektivt<br />
iltningsmiddel og en nøglekomponent i frems<strong>til</strong>lingen<br />
af ultrarent vand med de laveste niveauer af organiske<br />
urenheder.<br />
Ultrafilter<br />
Omvendt osmose<br />
Ionbytning<br />
Aktivt kul<br />
Ultraviolet lys<br />
Metoder <strong>til</strong> vandrensning<br />
Rene facts – UV-lys<br />
Fordele:<br />
53-54<br />
• Oxidation af organiske sammensætninger<br />
(185 nm og 254 nm) for<br />
at nå TOC-niveauer < 5 ppb<br />
• Effektiv bakteriedræbende<br />
behandling<br />
Ulemper:<br />
• Fotooxidation af organiske stoffer<br />
er et poleringstrin, der kun kan<br />
reducere TOC-niveauer med et<br />
begrænset antal<br />
• Ingen påvirkning af ioner, partikler<br />
eller kolloider<br />
• Vandets resistivitet er faldet som<br />
et resultat af CO frigivet ved<br />
2<br />
fotooxidation, eftersom processen<br />
producerer H CO (H<br />
2 3 + - , HCO )<br />
3<br />
Oversigt over vandrensning
Systemdesign<br />
Vi har beskrevet forskellige vandrensningsteknologier i dette afsnit. Der er<br />
fordele og ulemper ved dem alle. Nogle kan fjerne store stykker af forskellige<br />
urenheder, mens andre er udmærkede <strong>til</strong> at fjerne en bestemt forurener ned<br />
<strong>til</strong> ekstremt lave niveauer. Derfor er man, for at kunne fjerne alle urenheder<br />
og frems<strong>til</strong>le den ønskede vandrenhedsgrad <strong>til</strong> et bestemt formål, nødt <strong>til</strong> at<br />
anvende en kombination af teknologier.<br />
PRIMÆR<br />
BEHANDLING<br />
Forfiltrering<br />
Aktivt kul<br />
Omvendt<br />
osmose<br />
Ionbytning<br />
EDI<br />
RESERVOIR POLERMASKINE<br />
Beskyttet<br />
vandopbevaring<br />
(recirkulation)<br />
Ionbytning<br />
Hvert system kræver en vis mængde forbehandling, afhængig af den<br />
individuelle type fødevand <strong>til</strong> fjernelse af partikler, klor eller kloramin og<br />
eventuelt calcium og magnesium. Dette skal helst følges op af en omvendt<br />
osmose for at fjerne så godt som alle kolloider, partikler og organiske<br />
sammensætninger med høj molekylær vægt og over 90% ioner. Produktet,<br />
primært vand, der frems<strong>til</strong>les forholdsmæssigt langsomt og lagres i et reservoir,<br />
har et vist indhold af organiske sammensætninger, ioner, bakterier og cellerester,<br />
opløst kuldioxid og oxygen. Disse stadier kan opstå i separate enheder enten<br />
lokalt eller i et større system med et kredsløb, der producerer vand <strong>til</strong> et enkelt<br />
laboratorium eller en hel bygning.<br />
EDI<br />
Carbonadsorption<br />
Fotooxidation<br />
Filtrering<br />
Recirkulation
Metoder <strong>til</strong> vandrensning<br />
Derefter behandles vandet med en eller flere teknikker afhængig af den krævede<br />
renhedsgrad – ionbytning og/eller EDI for at fjerne ioner, aktivt kul eller andre<br />
absorberingsmidler <strong>til</strong> fjernelse af organiske sammensætninger, UV-lys <strong>til</strong> at<br />
dræbe bakterier og/eller oxidere overskydende organiske sammensætninger,<br />
mikrofiltrering for at fjerne partikler og bakterier og ultrafiltrering <strong>til</strong> at fjerne<br />
endotoksiner, proteaser og nukleaser. En eller flere af disse faser kan kombineres<br />
i den samme enhed som omvendt osmose eller separat i en polermaskine.<br />
55-56<br />
Oversigt over vandrensning
1<br />
2<br />
Mikroprocessorkontrolleret<br />
styresystem og<br />
vandrenhedsmonitor<br />
Aktivt kulfilter<br />
Total optælling af levedygtige bakterier<br />
Effektiv vandrecirkulation og<br />
gentagen rensning for bakteriel kontamination<br />
1000<br />
100<br />
10<br />
1<br />
0.1<br />
21 Feb<br />
05 Mar<br />
Statisk tank Recirkuleringssystem/loop<br />
12 Mar<br />
1<br />
2<br />
19 Mar<br />
23 Mar<br />
28 Mar<br />
02 Apr<br />
09 Apr<br />
3 UV-fotooxidationsmodul 8 Omvendt osmosemembran<br />
4 Recirkulation af vand<br />
gennem lagertank <strong>til</strong><br />
opbevaring og opretholdelse<br />
af vandkvalitet<br />
3<br />
7<br />
5 Rensepatron - ionbytning<br />
6<br />
4<br />
plus absorberingsmedier<br />
8<br />
17 Apr<br />
Dato<br />
5<br />
30 Apr<br />
04 May<br />
6<br />
11 May<br />
18 May<br />
24 May<br />
7<br />
01 Jun<br />
20 Jun<br />
02 Aug<br />
Sammensatte<br />
ven<strong>til</strong>ationsfiltre hindrer<br />
indtrængen af luftbårne<br />
urenheder<br />
Doserer 18,2 MW-cm<br />
(o,o55 mS/cm) ultrarent vand
Opbevaring og fordeling er potentielle<br />
forureningskilder, især fra bakterier.<br />
God konstruktion og effektiv<br />
vedligeholdelse er nødvendige<br />
parametre for at minimere disse<br />
problemer. Byggematerialerne er<br />
også vigtige, og metaller, bortset fra<br />
rustfri stål, bør undgås. Der er mange<br />
plastictyper med høj renhedsgrad<br />
<strong>til</strong>gængelige på markedet, men det er<br />
Metoder <strong>til</strong> vandrensning<br />
vigtigt at undgå plastic, der indeholder<br />
fyldstoffer og <strong>til</strong>sætningsstoffer, der<br />
kan udvaskes og dermed forurene<br />
vandet. Vandreservoirer bør beskyttes<br />
fra urenheder med passende<br />
sammensatte ven<strong>til</strong>ationsfiltre, og<br />
renset vand recirkuleres ofte enten<br />
konstant eller trinvis gennem nogle<br />
af rensningsteknologierne for at<br />
opretholde renhedsgraden.<br />
57-58<br />
Fødevand Post-kulfilter Post-RO Post-UV Post-ionbytning<br />
Konduktivitet (µS/cm) 50 <strong>til</strong> 900 50 <strong>til</strong> 900 1 <strong>til</strong> 30 1 <strong>til</strong> 30 0,055<br />
Calcium (mg/l) 20 <strong>til</strong> 150 20 <strong>til</strong> 150 0,4 <strong>til</strong> 5 0,4 <strong>til</strong> 5
Overvågning – opretholdelse<br />
af renset vands renhedsgrad<br />
Elektrisk konduktivitet/resistivitet<br />
<strong>til</strong> detektering af ioner<br />
Både elektrisk konduktivitet og<br />
resistivitet er målinger af en væskes<br />
evne <strong>til</strong> at lede elektrisk strøm.<br />
Konduktivitet er det modsatte af<br />
resistivitet,dvs. konduktivitet<br />
=1/resistivitet. Det ioniske indhold i<br />
renset vand fås ved at måle elektrolytisk<br />
konduktivitet, k, og dens modsætning<br />
resistivitet, r.<br />
k=F.Σ ci zi ui<br />
r = 1/k<br />
Lav konduktivitet = høj resistivitet<br />
I praksis bruges konduktivitetsenheder<br />
typisk, når der henvises <strong>til</strong> vand, der<br />
går fra råvand <strong>til</strong> drikkevand og primær<br />
grad, mens resistivitetsenheder bruges<br />
<strong>til</strong> ultrarent vand, såsom deioniseret<br />
vand eller vand fra omvendt osmose.<br />
Konduktivitetsenheden er Siemen<br />
(S/cm), og resistivitetsenheden er<br />
ohm (Ω-cm). En Meg-ohm (MΩ-cm)<br />
=1,000,000 ohm.<br />
Eftersom konduktivitet og resistivitet<br />
beskriver et område, hvorimellem strøm<br />
måles, dvs. længde/areal, ser man typisk<br />
enhederne udtrykt som MΩ-cm<br />
eller μS/cm.<br />
Det er upraktisk at overvåge alle potentielle<br />
urenheder i renset vand. Uorganiske salte og<br />
opløste, organiske stoffer er de største forureningskilder,<br />
der påvirker de fleste laboratorieapplikationer,<br />
og derfor er det vigtigt, at<br />
de overvåges direkte i laboratoriets vandsystemer.<br />
De vigtigste, hurtige onlineteknikker<br />
er resistivitet og TOC.<br />
Konduktivitet Resistivitet<br />
0,01 μS 100 MΩ<br />
0,055 μS 18,0 MΩ<br />
0,1 μS 10 MΩ<br />
Konduktivitet, k, repræsenterer de totale <strong>til</strong>førsler af<br />
individuelle ioner i vandet og er derfor en vigtig, værdifuld,<br />
uspecifik ionangivelse i renset vand. Dette omfatter alle<br />
urene ioner og hydrogen- og hydroxylioner fra den ganske<br />
ubetydelige, naturlige spaltning af vand. Det er disse<br />
hydrogen- og hydroxylioner, der er årsagen <strong>til</strong>, at helt rent<br />
vand har en konduktivitet på 0,055 μS/cm ved 25ºC<br />
(en resistivitet på 18,2 MΩ-cm).<br />
Kontrol af urenheder<br />
Urenhed Kontrolprocedure<br />
Ioner Brug af RO, ionbytning, EDI, direkte resistivitetsmonitor<br />
Organiske stoffer Brug af RO, kul, UV-fotooxidation, direkte TOC-monitor<br />
Partikler Brug af absolut filter. Lejlighedsvis online-test efter behov<br />
Bakterier Brug af mikrofilter, UV & rengøring. Offline-test<br />
Endotoksiner Brug af ultrafilter, UV-fotooxidation. Offline-test<br />
Bioaktive typer Brug af ultrafilter, UV-fotooxidation. Offline-test<br />
Gasser Afgasning på anvendelsesstedet. Lejlighedsvis online-test efter behov
I et stærkt ioniseret salt er værdien<br />
af k omtrentlig proportional med<br />
koncentrationen af salt i opløsningen<br />
og ionernes mobilitet, der udtrykkes<br />
som u + (kation) og u - (anion). Værdierne<br />
af u + og u - afhænger også i høj grad af<br />
opløsningens viskositet og derfor af<br />
vandtemperaturen, t. I mange ioner<br />
er den relative temperaturkoefficient<br />
for u omkring +2%/°C. Der<strong>til</strong> kommer,<br />
at værdien af ligevægtskonstanten<br />
<strong>til</strong> spaltning af vand, Kw, også er<br />
temperaturafhængig, og dermed kan<br />
rent vands konduktivitet øges med op<br />
<strong>til</strong> 6%/°C. Normal praksis er automatisk<br />
korrektion af alle konduktivitets- og<br />
resistivitetsværdier <strong>til</strong> 25ºC. Resistivitet<br />
og konduktivitet er enkle og hurtige<br />
at måle ved hjælp af en direkte<br />
konduktivitetscelle (sensor) med kabel<br />
og en måler, eller en skærmenhed<br />
med <strong>til</strong>hørende elektroniske<br />
komponenter, ofte leveret med<br />
temperaturkompensation. Måleren<br />
måler modstanden, R (resistance),<br />
mellem registreringselektroderne på<br />
konduktivitetscellen.<br />
Konduktivitetsværdier på under<br />
2 μS/cm skal måles direkte, eftersom<br />
vand med en høj renhedsgrad hurtigt<br />
absorberer urenheder fra omgivelserne,<br />
særligt kuldioxid, hvilket øger<br />
konduktiviteten. Selv om resistivitet<br />
giver en udmærket indikation af den<br />
ioniske kvalitet i vand med en høj<br />
renhedsgrad, kan den ikke angive<br />
Typiske værdier for konduktivitet<br />
1 mg/l NaCl 2,2<br />
µS/cm<br />
10 mg/l NaCl 22,0<br />
100 mg/l NaCl 220,0<br />
1 mg/l HCl 8,0<br />
10 mg/l CO 2<br />
4,0<br />
<strong>til</strong>stedeværelsen eller koncentrationen<br />
af ikke-ioniserede, kemiske elementer,<br />
og den er heller ikke følsom over for<br />
sub-ppb-ionkoncentrationer, der er<br />
fremkaldt af ligevægt med hydrogen-<br />
og hydroxylioner i vandet. Når disse<br />
niveauer er vigtige, skal individuelle<br />
urenheder muligvis måles ved hjælp af<br />
analytiske teknikker såsom induktivt<br />
forbundet plasmamassespektrometri,<br />
ionkromatografi og grafitovn AAS.<br />
Variationer i resistivitet med temperatur<br />
Temperatur<br />
(°c)<br />
Overvågning af vandets renhed<br />
Tips & tricks<br />
Opbevaring af renset vand, der ikke<br />
bliver recirkuleret, bør holdes på et<br />
absolut minimum for at mindske<br />
reduceret kvalitet<br />
og bakteriel vækst.<br />
Rent vands resistivitet<br />
(MΩ-cm)<br />
0 86,19 28,21<br />
5 60,48 22,66<br />
10 43,43 18,30<br />
15 31,87 14,87<br />
20 23,85 12,15<br />
25 18,18 10,00<br />
30 14,09 8,28<br />
35 11,09 6,90<br />
40 8,85 5,79<br />
45 7,15 4,89<br />
50 5,85 4,15<br />
59-60<br />
Resistivitet på 21,1 µg/l<br />
NaCl i vand (MΩ–cm)<br />
Oversigt over vandrensning
Typiske TOC-værdier (ppb)<br />
Vandværksvand<br />
RO-permeat<br />
SDI-vand<br />
RO + DI<br />
Poleret<br />
Poleret med 185 nm UV<br />
Tips & tricks<br />
Jævnlig rengøring er vigtig<br />
for at undgå udvikling af<br />
biofilm. Klorfrigivelsestabletter,<br />
pereddikesyre eller<br />
hydrogenperoxid er passende<br />
rengøringsmidler<br />
TOC (indholdet af totalorganisk<br />
kulstof) <strong>til</strong> detektering af<br />
organiske stoffer<br />
Den potentielle variation<br />
og kompleksitet i organiske<br />
sammensætninger i renset vand<br />
gør en rutinemæssig måling af<br />
dem alle upraktisk, og derfor bruger<br />
man en indikator for overordnet,<br />
organisk kontamination. Den mest<br />
praktiske har vist sig at være TOC,<br />
der oxiderer organiske stoffer i<br />
vandprøver og derefter måler de<br />
resulterende oxidationsprodukter.<br />
Der findes en lang række TOCanalysatorer,<br />
og disse kan inddeles<br />
bredt i de typer, der oxiderer alt kul<br />
<strong>til</strong> kuldioxid og selektivt måler CO 2 ,<br />
og de der enten delvist oxiderer<br />
de organiske sammensætninger,<br />
<strong>til</strong> syre eksempelvis, eller oxiderer<br />
alle <strong>til</strong>stedeværende typer helt<br />
og derefter måler den ændring i<br />
500 - 5000*<br />
25 - 100<br />
50 - 500**<br />
10 - 50<br />
3 - 5<br />
*(Typisk 1000 - 3000)<br />
**Kan være mange gange større, da beholderen udtømmes pga. eluering<br />
af svagt bundne, organiske elementer, såsom organiske stoffer.<br />
pH<br />
9<br />
8<br />
7.6<br />
7<br />
6.6<br />
6<br />
5<br />
4<br />
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20<br />
pH<br />
Måling af pH anbefales ikke for rent<br />
vand. Vand af meget høj renhedsgrad<br />
opsamler hurtigt urenheder, der<br />
påvirker pH-værdien, og det har<br />
samtidig en lav konduktans, hvilket<br />
gør de fleste pH-målere ustabile.<br />
Heldigvis skal pH-værdien, eftersom<br />
koncentrationen af hydrogenioner i<br />
vandet påvirker både pH og resistivitet,<br />
ligge inden for bestemte grænser<br />
for en given resistivitetslæsning.<br />
Hvis resistiviteten eksempelvis er<br />
10 MΩ-cm, skal pH-værdien ligge<br />
mellem 6,6 og 7,6.<br />
Resistivitet (Mohm-cm)<br />
Overvågning af vandets renhed<br />
61-62<br />
Oversigt over vandrensning
Tips & tricks<br />
For at hindre algevækst bør<br />
man undlade at benytte<br />
gennemsigtige beholdere og<br />
rørføring samt undgå at ops<strong>til</strong>le<br />
lagertanke i nærheden<br />
af direkte sollys eller varme<br />
kilder.<br />
Overvågning af biologisk<br />
aktive arter<br />
For at overvåge biologisk aktive arter<br />
filtreres prøver med renset vand gennem<br />
et sterilt 0,22 μm membranfilter.<br />
Eventuelle bakterier i prøven opfanges<br />
på filteret, der efterfølgende placeres<br />
på overfladen af et medie med et<br />
lavt næringsstofniveau og inkuberes.<br />
Næringsstofferne fra mediet spredes<br />
gennem filteret og gør det muligt for<br />
kolonier at vokse, og disse tælles typisk<br />
efter 3 <strong>til</strong> 5 dage.<br />
Eftersom denne "pladetællings"teknik<br />
er en langsommelig proces, er<br />
det vigtigt også at foretage jævnlige<br />
bakterielle tællinger for at overvåge<br />
den bagvedliggende bakterielle acceptabilitet<br />
over en længere periode.<br />
Dette opnås ved at benytte epifluorescensmikroskopi<br />
på en farvet, filtreret<br />
prøve, og fremgangsmåden kan bruges<br />
<strong>til</strong> hurtigt at detektere og skelne<br />
mellem levende og døde mikroorganismer,<br />
hvilket er nyttigt, hvis en<br />
hurtig korrigerende handling anvises.<br />
Epifluorescenstællinger er sandsynligvis<br />
meget forskellige fra de resultater,<br />
man opnår ved en pladetælling,<br />
eftersom mikroorganismer, der vokser i<br />
rensningssystemer <strong>til</strong> laboratorievand,<br />
ikke nødvendigvis vokser hurtigt eller<br />
godt på plademedier. Endotoksiner er<br />
lipopolysaccharider, der findes i cellevæggene<br />
på gramnegative bakterier.<br />
De producerer skadelige virkninger i<br />
Tips & tricks<br />
Udskift ionbytningspatroner<br />
jævnligt, typisk hvert<br />
halve år, for at minimere<br />
opbygning af bakteriel<br />
kontamination.<br />
mange molekylære, biologiske procedurer<br />
og toksisk respons, hvis de injiceres<br />
i mennesker. Standardtest baseret<br />
på Limulus Amebocyte Lysate-aktivitet<br />
anvendes <strong>til</strong> måling af endotoksinniveauer.<br />
På samme måde kan andre<br />
biologisk aktive arter, såsom RNase,<br />
DNase og proteaser, have stor indflydelse<br />
på mange molekylære biologiske<br />
teknikker. En række specifikke test, ofte<br />
som sæt, fås <strong>til</strong> offline detektering af<br />
disse arter.<br />
Tips & tricks<br />
Brug ultrarene beholdere (glas eller<br />
plastik) <strong>til</strong> arbejdet med vand af en<br />
meget høj renhedsgrad. Ved følsomme<br />
analyseteknikker bør prøvebeholdere<br />
lægges i blød i ultrarent vand før brug.<br />
Det anbefales at bruge glasbeholdere,<br />
når den organiske kvalitet er meget<br />
vigtigt, da disse kan kræve særlig<br />
klargøring.<br />
Tips & tricks<br />
For at forlænge levetiden for en<br />
omvendt osmose-membran bør<br />
den skylles og rengøres jævnligt.<br />
Ved skylning fjernes partikler<br />
og bundfald fra membranens<br />
overflade.
Der skal etableres procedurer <strong>til</strong><br />
vedligeholdelse og/eller udskiftning af<br />
komponenter <strong>til</strong> vandrensningsanlæg<br />
for at sikre, at produktvandet altid opfylder<br />
specifikationerne. Trendovervågning<br />
af parametre, der måler produktvandsspecifikationerne,<br />
gør det muligt<br />
at påregne en vis mængde vedligeholdelse.<br />
Hyppigheden af vedligeholdelsesprocedurer<br />
bør som et minimum<br />
følge producentens anbefalinger.<br />
Rengøring af vandrensnings- og<br />
distributionsanlæg er vigtig for at sikre<br />
kontrol af mikrobiel kontamination<br />
inden for specifikationerne. Rengøringsfrekvensen<br />
skal være <strong>til</strong>strækkelig<br />
<strong>til</strong> at opretholde renhedsanvisningerne<br />
og fastlægges på baggrund af brugen<br />
af anlægget, jævnlig kvalitetskontrol<br />
via trenddata og producentens anbefalinger.<br />
Kloropløsninger, pereddikesyre<br />
og hydrogenperoxid benyttes ofte som<br />
rengøringsmidler.<br />
Overvågning af vandets renhed<br />
Tips & tricks<br />
63-64<br />
Vandets mikrobiologiske renhedsgrad i et<br />
vandrensningsanlæg kan kun opretholdes<br />
ved at recirkulere vandet gennem de<br />
forskellige rensningsprocesser i lagertanken.<br />
Lagertanken bør forsegles, og der bør<br />
monteres et bakterielt luftfilter eller et<br />
kombinationsven<strong>til</strong>ationsfilter for at undgå<br />
indtrængen af luftbåren kontamination.<br />
Oversigt over vandrensning
Standarder for renset vand<br />
Standarderne definerer forskellige laboratorie- og vandgrader af både<br />
tekniske og økonomiske årsager. Begrundelsen for disse standarder er at<br />
sikre, at man bruger den korrekte vandkvalitet <strong>til</strong> specifikke formål, samtidig<br />
med at man minimerer laboratoriets driftsomkostninger. Generelt kan man<br />
sige, at jo renere vand, der er behov for, jo dyrere er det at frems<strong>til</strong>le.<br />
ELGA skelner mellem fire overordnede grader for renset laboratorievand.<br />
Primært vand<br />
Primært vand har det laveste<br />
renhedsniveau, og har normalt en<br />
konduktivitet på 1-50 μS/cm. Det<br />
kan frems<strong>til</strong>les på svagt, basisk<br />
anionbytterresin, omvendt osmose<br />
eller enkeltdes<strong>til</strong>lation. Svagt ladede<br />
anioner, såsom kuldioxid og silika,<br />
fjernes ikke nødvendigvis og vil derfor<br />
forefindes inden for denne vandgrad.<br />
Typiske anvendelser af vand fra<br />
primærgruppen omfatter skylning af<br />
glasbeholdere, vand <strong>til</strong> vaskemaskiner<br />
og befugtningsanlæg.<br />
Deioniseret<br />
Deioniseret vand har typisk en<br />
konduktivitet på 1,0 <strong>til</strong> 0,1 μS/cm (en<br />
resistivitet på 1,0 <strong>til</strong> 10,0 MΩ-cm), og<br />
frems<strong>til</strong>les via mixed-bed-ionbytning<br />
med stærkt basisk anionbytterresin.<br />
Det kan have en relativt høj og<br />
varierende grad af organisk og<br />
bakteriel kontamination. Det anvendes<br />
<strong>til</strong> en lang række formål, herunder<br />
skylning, etablering af analytiske<br />
standarder <strong>til</strong> generelle formål samt <strong>til</strong><br />
reagenser og fortynding af prøver.<br />
Generel laboratoriekvalitet<br />
Vand <strong>til</strong> generel laboratoriebrug har<br />
ikke kun en høj renhedsgrad i ioniske<br />
termer, men også lave koncentrationer<br />
af organiske sammensætninger<br />
og mikroorganismer. En typisk<br />
specifikation er en konduktivitet på<br />
1,0 MΩ-cm),<br />
totalorganisk kulstof (TOC)-indhold<br />
på < 50 ppb og et bakterietal under<br />
1 CFU/ml. Vand af denne kvalitet<br />
kan anvendes <strong>til</strong> en lang række<br />
formål, der omfatter klargøring af<br />
reagenser og bufferfortyndinger <strong>til</strong><br />
næringsstofmedier <strong>til</strong> bakterielle<br />
cellekulturer og mikrobiologiske<br />
undersøgelser. Vand <strong>til</strong> laboratoriebrug<br />
kan frems<strong>til</strong>les ved dobbelt des<strong>til</strong>lation<br />
eller med vandrensningssystemer<br />
med indbygget, omvendt osmose og<br />
ionbytning eller EDI og muligvis med<br />
absorption og UV-behandling.
Ultraren<br />
Ultrarent vand nærmer sig teoretiske<br />
renhedsgrader i forhold <strong>til</strong> resistivitet,<br />
organisk indhold, partikel- og<br />
bakterietal. Denne renhedsgrad opnås<br />
ved at "polere" vandet, der er blevet<br />
forrenset ved hjælp af ionbytning,<br />
omvendt osmose eller des<strong>til</strong>lation.<br />
Typisk har ultrarent vand en resistivitet<br />
på 18,2 MΩ-cm, TOC
Clinical Laboratory Standards<br />
Institute (CLSI) – Preparation<br />
and testing of reagent water in<br />
the clinical laboratory – 3. udgave<br />
(1997) – erstattet i 2006<br />
De vigtigste retningslinjer for vand<br />
fra CLSI angav tre hovedtyper vand<br />
(type I-III), hvor type I var af størst<br />
relevans for kliniske laboratorier<br />
og <strong>til</strong>førsler <strong>til</strong> automatiserede<br />
instrumenter.<br />
Clinical Laboratory Standards<br />
Institute (CLSI) – Preparation<br />
and testing of reagent water<br />
in the clinical laboratory – 4.<br />
udgave (2006)<br />
For at opmuntre brugere <strong>til</strong> at forstå<br />
de vigtige aspekter ved valg af vandrensningssystemer<br />
har CLSI ændret<br />
fremgangsmåde i den reviderede<br />
vejledning. CLSI har ændret sine type I,<br />
II, III-beskrivelser <strong>til</strong> en understregning<br />
af vigtigheden af at sikre, at vandet<br />
passer <strong>til</strong> det påtænkte formål.<br />
Produktvand, der opfylder en række<br />
specifikationer, skal godkendes <strong>til</strong> at<br />
være egnet <strong>til</strong> netop den laboratorie-<br />
procedure, hvor<strong>til</strong> den er tænkt. Det<br />
anlæg, der frems<strong>til</strong>ler renset vand, skal<br />
godkendes <strong>til</strong> at opfylde brugerkravsspecifikationen.<br />
Jævnlig overvågning,<br />
tendensmåling og dokumentation af<br />
<strong>til</strong>hørende parametre skal gennemføres<br />
for at sikre, at rensningsteknologierne<br />
og -systemerne kører effektivt.<br />
Der skal etableres procedurer for<br />
systemvedligeholdelse for at sikre, at<br />
systemet opfylder gældende specifikationer<br />
for vandets renhedsgrad.<br />
Kun én grad, nemlig reagensvand <strong>til</strong><br />
kliniske laboratorier (Clinical Laboratory<br />
Reagent Water (CLRW)) er beskrevet<br />
nærmere. Denne renhedsgrad kan<br />
erstatte type I- eller type II-vand i den<br />
tidligere vejledning. De andre grader,<br />
anført nedenfor, er beskrevet i forhold<br />
<strong>til</strong> deres anvendelse og brugerdefinerede<br />
detaljer:<br />
• Reagensvand <strong>til</strong> særlig brug (Special<br />
reagent grade water (SRW))<br />
• Instrumentfødevand<br />
• Vand <strong>til</strong> brug som fortynder eller<br />
reagens<br />
• Foremballeret flaskevand<br />
• Vand <strong>til</strong> autoklavering og vask<br />
Type I Type II Type III<br />
Bakterier (CFU/ml) maks. 10 1000 NS<br />
pH NS NS 5,0 - 8,0<br />
Resistivitet (MΩ-cm ved 25°C) min. 10 1 0,1<br />
SiO 2 mg/l maks. 0,05 0,1 1<br />
Partikelformigt stof 0,2 μm filter NS NS<br />
Organiske urenheder Aktivt kul,<br />
des<strong>til</strong>lation eller<br />
omvendt osmose<br />
NS NS
Reagensvand <strong>til</strong> kliniske laboratorier<br />
(Clinical Laboratory Reagent Water (CLRW))<br />
CLRW-vand forventes at opfylde kravene <strong>til</strong> de fleste rutinemæssige, kliniske<br />
laboratorietest. De grænser, der er angivet for parametrene, skal overholdes på<br />
det sted, hvor vandet kommer ud af et rensningssystem <strong>til</strong> lagring eller brug.<br />
Specifikationerne har <strong>til</strong> formål at overvåge vigtige parametre for at sørge for<br />
<strong>til</strong>strækkelige mængder rent vand <strong>til</strong> de specifikke testprocedurer i kliniske laboratorier.<br />
Det er et krav, at det endelige produktvand opfylder urenhedsspecifikationerne,<br />
og at disse parametre kontrolleres jævnligt for at registrere tendenser,<br />
der peger i retning af en forringelse i vandrensningsprocessen.<br />
Et vigtigt aspekt vedrørende standarderne er markeret i CLSI-vejledningen. Her<br />
understreges det, at de angivne standarder kun kan være indikatorer for, hvad<br />
der med sandsynlighed er en acceptabel grad for rent vand. Det er analyseproducentens<br />
ansvar at sikre, at en bestemt grad eller specifikation for vand passer<br />
<strong>til</strong> det påtænkte, kemiske formål på en bestemt analysator.<br />
Eftersom kemi etc. kan ændres eller nye parametre indføres, er det eneste "sikre"<br />
valg at anvende den bedste vandkvalitet <strong>til</strong> alle formål. Og selv i disse <strong>til</strong>fælde skal<br />
kemispecifikke urenheder markeres, hvis de har vist sig at påvirke resultaterne.<br />
Reagensvand <strong>til</strong> særlig brug<br />
(Special Reagent Water (SRW))<br />
Påkrævet <strong>til</strong> særlig, klinisk laboratorietest.<br />
Reagensvand <strong>til</strong> særlig brug er rent<br />
vand med en anden og normalt højere<br />
renhedsspecifikation end CLRW. Specifikationen<br />
bør indeholde de samme<br />
parametre som CLRW med yderligere<br />
specifikationer, hvis det er påkrævet. Det<br />
kan være nødvendigt for et laboratorium<br />
at have en forskellige typer reagensvand<br />
<strong>til</strong> særlig brug. I de fleste <strong>til</strong>fælde godkendes<br />
SRW som egnet <strong>til</strong> et bestemt formål<br />
ved hjælp af test i analyseudviklingen, der<br />
indeholder teknikker såsom præparattom<br />
respons, reagenstom respons, <strong>til</strong>læg <strong>til</strong><br />
standarder og interferenstest. Når vandet<br />
er blevet godkendt, skal laboratoriet definere<br />
specifikationer og godkendelsestest<br />
for at sikre, at vandet opfylder kravene <strong>til</strong><br />
det specifikke, kliniske testformål. Almindelige<br />
anvendelser af SRW omfatter:<br />
Standarder for renset vand<br />
• Spororganisk analyse, der<br />
eventuelt kræver en lavere TOC<br />
eller en UV-spektrofotometrisk<br />
absorbansspecifikation<br />
• DNA- og RNA-test, der typisk kræver<br />
specifikationer af proteaseniveauer,<br />
DNase- og RNaseaktivitet<br />
• Spormetalanalyse, der kræver en<br />
negativ, blank respons for hvert målt<br />
metal<br />
• Vand med lavt endotoksinniveau<br />
(0,25 EU ml eller lavere) kan<br />
være påkrævet <strong>til</strong> sensitive<br />
molekylærbiologiske formål<br />
såsom cellekultur, organtest og<br />
fluorescerende antistofdetektering<br />
af mikroorganismer<br />
• Lav CO 2 -vand kan være påkrævet <strong>til</strong><br />
klargøring af standardbuffere <strong>til</strong> pHkalibrering<br />
67-68<br />
Oversigt over vandrensning
Instrumentfødevand<br />
Instrumentfødevand er beregnet <strong>til</strong> indvendig skylning, fortynding og<br />
vandbadning i automatiserede instrumenter. Brug af CLRW <strong>til</strong> disse formål skal<br />
godkendes af producenten af et specifikt instrument, og der skal bruges vand i<br />
overensstemmelse med denne specifikation.<br />
CLSI understreger vigtigheden af at sikre, at laboratorievand er egnet <strong>til</strong> det<br />
pågældende formål. Vandet skal godkendes <strong>til</strong> hver laboratorieprocedure, hvori<br />
det indgår. Det system, der frems<strong>til</strong>ler renset vand, skal også godkendes. Jævnlig<br />
overvågning, tendensmåling og dokumentation af <strong>til</strong>hørende parametre skal<br />
gennemføres for at sikre, at rensningsteknologierne og -systemerne kører<br />
effektivt. Der skal etableres procedurer for systemvedligeholdelse. Kun én grad,<br />
nemlig reagensvand <strong>til</strong> kliniske laboratorier (Clinical Laboratory Reagent Water<br />
(CLRW)) er beskrevet nærmere. Andre grader er beskrevet i henhold <strong>til</strong> deres<br />
formål og er brugerdefinerede i nærmere detaljer.<br />
Specifikationer for CLRW<br />
Ioniske urenheder – resistivitet 10 MΩ-cm<br />
Organiske urenheder – TOC < 500 ppb<br />
Mikrobiologiske urenheder total heterotrofisk pladetælling < 10 CFU/ml*<br />
Partikelindhold – inline 0,2 μm filter eller finere tæt på tapningsstedet<br />
*Epifluorescens- og endotoksintest er valgfri og skal blot levere yderligere information<br />
International Organization for Standardization specification for<br />
water for laboratory use ISO 3696: 1987<br />
Denne standard dækker følgende tre grader af vand:<br />
Grad 1<br />
Hovedsageligt fri for opløste eller kolloide ioniske og organiske urenheder. Det<br />
opfylder de fleste strengt analytiske krav, herunder højtryksvæskekromatografi<br />
(high performance liquid chromatography (HPLC)). Det bør frems<strong>til</strong>les ved hjælp<br />
af yderligere behandling af grad 2-vand, eksempelvis ved omvendt osmose eller<br />
ionbytning efterfulgt af filtrering gennem et membranfilter med porestørrelse<br />
0,2 μm for at fjerne partikelelementer eller ved hjælp af redes<strong>til</strong>lation i et<br />
silikasmelteapparat.
Grad 2<br />
Meget lave, uorganiske, organiske eller kolloide urenheder, er velegnet <strong>til</strong><br />
sensitive, analytiske formål, herunder atomabsorptionsspektrometri (AAS)<br />
samt <strong>til</strong> bestemmelse af bestanddelene i spormængder. Kan frems<strong>til</strong>les<br />
via des<strong>til</strong>lation flere gange, ionbytning eller omvendt osmose efterfulgt af<br />
des<strong>til</strong>lation.<br />
Grad 3<br />
Standarder for renset vand<br />
Passer <strong>til</strong> de fleste laboratoriespecifikke vådkemiformål samt klargøring<br />
af reagensfortyndinger. Kan frems<strong>til</strong>les via enkeltdes<strong>til</strong>lation, ionbytning<br />
eller omvendt osmose. Medmindre andet er angivet, kan det anvendes <strong>til</strong><br />
almindelige, analytiske formål.<br />
Parameter Grade 1 Grade 2 Grade 3<br />
pH-værdi ved 25ºC indbefattet område N/A N/A 5,0 <strong>til</strong> 7,5<br />
Elektrisk konduktivitet µS/cm 25ºC, maks. 0,1 1,0 5,0<br />
Oxiderbart stof oxygen (O 2 )-indhold<br />
mg/l maks.<br />
Absorbans ved 254 nm og 1 cm optisk<br />
s<strong>til</strong>ængde, absorbansenheder, maks.<br />
Affald efter fordampning ved<br />
opvarmning <strong>til</strong> 110ºC mg/kg, maks.<br />
N/A 0,08 0,4<br />
0,001 0,01 Ikke angivet<br />
N/A 1 2<br />
Silika (SiO 2 )-indhold mg/l, maks. 0,01 0,02 Ikke angivet<br />
69-70<br />
Oversigt over vandrensning
American Society for Testing and Materials (ASTM) D1193-06<br />
Standard specification for Reagent Grade Water<br />
Denne specifikation dækker krav <strong>til</strong> vand <strong>til</strong> brug ved metoder <strong>til</strong> kemisk analyse<br />
og fysisk test, og valget af en af de forskellige, mulige renhedsgrader afgøres<br />
enten af den valgte metode eller af forskeren.<br />
Elektrisk konduktivitet maks.<br />
(µS/cm ved 25ºC)<br />
Elektrisk resistivitet min.<br />
(MΩ-cm ved 25ºC)<br />
Når bakterielle niveauer skal kontrolleres, skal<br />
reagenstyperne være:<br />
Type I* Type II** Type III*** Type IV<br />
0,056 0,25 1,0 5,0<br />
18,0 4,0 1,0 0,2<br />
pH ved 25ºC - - - 5,0 - 8,0<br />
TOC maks. (µg/l) 50 50 200 Ingen grænse<br />
Natrium maks. (µg/l) 1 5 10 50<br />
Silika maks. (µg/l) 3 3 500 Ingen grænse<br />
Klor maks. (µg/l) 1 5 10 50<br />
Nøgle:<br />
*Kræver brug af 0,2 μm membranfilter<br />
**Klargjort ved hjælp af des<strong>til</strong>lation<br />
***Kræver brug af et 0,45 μm membranfilter<br />
Type A Type B Type C<br />
Totalt bakterietal maks. CFU/100 ml 1 10 1000<br />
Endotoksin maks. EU/ml 0,03 0,25 -
Farmakopéstandarder<br />
Farmakopékrav <strong>til</strong> ‘renset vand’ (purified water)<br />
Egenskaber EP USP<br />
Konduktivitet
Ordliste<br />
Absorption – En proces, hvor et stof<br />
optages kemisk eller fysisk som fyldstof<br />
af et materiale (vandsugende) og<br />
fastholdes i porer eller mellemrum.<br />
Adsorption – Molekylers, atomers og<br />
ioniserede gasarters eller -væskers<br />
klæben <strong>til</strong> overfladen på et andet stof<br />
(fast eller flydende) som et resultat af<br />
en række forskellige, svage <strong>til</strong>trækninger.<br />
Afgasning – Fjernelsen af O 2 og CO 2 fra<br />
vand, normalt ved transport gennem<br />
en hydrofobisk membran. CO 2 for at<br />
øge ionbytningskapaciteten ved nedstrømning.<br />
Aktivt kul – En meget porøs kultype, der<br />
anvendes <strong>til</strong> vandoptagelse af organiske<br />
stoffer og fjernelse af klor og kloramin.<br />
Anionbytningsresin – Ionbytningsresin<br />
med immobile, positivt ladede<br />
bytningssteder, der kan binde negativt<br />
ladede, ioniserede arter, anioner.<br />
Anvendelsessted (point of use) – Et<br />
tapningssted i et vandrensningssystem,<br />
hvorfra man kan tage vand.<br />
Azeotrop – En blanding af to eller flere<br />
komponenter med ligevægtsdampfase-<br />
og væskefasesammensætninger,<br />
der er ens ved en given temperatur og<br />
et bestemt tryk.<br />
Baktericid – Et kemisk eller fysisk aktivt<br />
stof, der dræber bakterier.<br />
Biocid – Et kemisk eller fysisk aktivt<br />
stof, der dræber mikroorganismer.<br />
Biofilm – Et lag mikroorganismer lukket<br />
inde i en glykoprotein polysaccharidmatrice,<br />
der klæber <strong>til</strong> hinanden og/<br />
eller <strong>til</strong> overflader.<br />
Blødgøring – En vandbehandlingsproces,<br />
hvor kationer, særligt hårdhedsgenererende<br />
calcium- og magnesiumioner,<br />
erstattes med natrium ved hjælp<br />
af kationbytterresin i natriumform.<br />
Cellelinje – En samling elektroder sat<br />
ned i en vandstrøm, hvorved man kan<br />
måle konduktivitet eller resistivitet.
CFU/ml – Kolonidannende enheder pr.<br />
milliliter. Måling af levedygtige, mikrobielle<br />
populationer.<br />
Deionisering (DI) – Fjernelse af forurenede<br />
ioner fra vand. Henviser normalt<br />
<strong>til</strong> ionbytning – se Ionbytning.<br />
Des<strong>til</strong>lation – En rensningsproces, der<br />
udnytter et stofs ændringsfase fra flydende<br />
<strong>til</strong> damp og <strong>til</strong>bage <strong>til</strong> flydende<br />
igen, normalt ved stoffets kogepunkt,<br />
for at adskille det fra andre stoffer med<br />
højere eller lavere kogepunkter.<br />
Dyndtæthedsindeks – også kaldet forureningsindeks<br />
(FI) er en test <strong>til</strong> måling<br />
af vandets potentielle evne <strong>til</strong> at blokere<br />
filtre, afledt fra blokeringsgraden<br />
på et 0,45 μm filter under almindelige<br />
forhold.<br />
Elektrodeionisering (EDI) – En teknologi,<br />
der kombinerer ionbytterresin og<br />
ionselektive membraner med jævnstrøm<br />
<strong>til</strong> at fjerne ioniserede elementer<br />
fra vandet.<br />
Endotoksin – En termisk stabil lipopolysaccharidkomponent<br />
fra cellemuren<br />
på levedygtige eller ikke-levedygtige<br />
gram-negative mikroorganismer. Kan<br />
fungere som et pyrogen.<br />
Endotoksinenheder (IU/ml eller EU/ml)<br />
– En kvantificering af endotoksinniveauer<br />
svarende <strong>til</strong> en specifik<br />
mængde referenceendotoksin. 1 EU/ml<br />
svarer omtrent <strong>til</strong> 0,1 ng/ml.<br />
Epifluorescens – Metode <strong>til</strong> fluorescensmikroskopi,<br />
der kan anvendes <strong>til</strong><br />
at detektere bakterier efter filtrering<br />
og farvning.<br />
Filtrering – En rensningsproces, hvor<br />
væskegennemstrømningen gennem et<br />
porøst materiale resulterer i fjernelse<br />
af urenheder.<br />
Forureningsindeks – Se dyndtæthedsindekset.<br />
Fotooxidation – Se ultraviolet (fotokemisk)<br />
oxidation.<br />
Fødevand – Det vand, der sendes igennem<br />
en rensningsproces.<br />
Gram-negativ – henviser <strong>til</strong> bakterier,<br />
der ikke optager en violet farve, oprindeligt<br />
beskrevet af Gram.<br />
Hårdhed – Nogle vandforsyningers skalformende<br />
og skumhæmmende kvaliteter<br />
forårsaget af høje koncentrationer<br />
af calcium og magnesium. Midlertidig<br />
hårdhed forårsaget af forekomsten af<br />
magnesium- eller kalciumbikarbonat<br />
kaldes således, fordi den kan fjernes<br />
med kogende vand, hvorved bikarbonaterne<br />
omdannes <strong>til</strong> uopløselige karbonater.<br />
Calcium- og magnesiumsulfater<br />
og klor danner permanent hårdhed.<br />
Ion – Alle ikke-sammensatte partikler i<br />
mindre end kolloid størrelse, der enten<br />
har en positiv eller en negativ elektrisk<br />
ladning.<br />
Ionbytning (IX) – Processen med<br />
at rense vand gennem fjernelse af<br />
ioniserede salte fra opløsningen ved<br />
at erstatte hydrogenioner med kationurenheder<br />
og hydroxylioner med<br />
anionurenheder.<br />
Kationbytningsresin – Ionbytningsresin<br />
med blokerede, negativt ladede<br />
bytningssteder, der kan binde positivt<br />
ladede, ioniserede arter (kationer).<br />
Kolloid – En stabil spredning af fine<br />
partikler i vand med en typisk størrelse<br />
under 0,1 μm. Kolloider indeholder jern,<br />
aluminium, silika og organiske stoffer<br />
og findes normalt i naturligt vand<br />
samt drikkevand.<br />
73-74<br />
Ordliste
Kulpartikler – Meget små kulpartikler,<br />
der kan vaskes ud af et aktivt kullag.<br />
Koncentrat – Væske, der indeholder<br />
opløste og suspenderede stoffer, der er<br />
koncentreret på en membrans indløbsside<br />
og løber <strong>til</strong> afløbet.<br />
Kondensator – Den fase, hvor et des<strong>til</strong>lationssystem<br />
fjerner <strong>til</strong>strækkeligt<br />
meget varme fra en fordampet væske<br />
<strong>til</strong> at få væsken <strong>til</strong> at ændre form <strong>til</strong><br />
flydende.<br />
Konduktivitet – Konduktivitet er den<br />
modsatte værdi af resistivitet. I vandrensningssystemer<br />
registreres konduktivitet<br />
normalt som microSiemens pr.<br />
centimeter (μS/cm) ved 25°C.<br />
Mikroorganisme – Alle organismer,<br />
der kan ses med det blotte øje, såsom<br />
bakterier, vira, skimmel, gær, protozo<br />
og nogle svampe og alger.<br />
Offline – I vandovervågningssystemer<br />
henvises <strong>til</strong> måleapparater, der ikke er<br />
koblet direkte <strong>til</strong> vandstrømmen.<br />
Online – I vandovervågningssystemer<br />
henvises <strong>til</strong> måleapparater, der er koblet<br />
direkte <strong>til</strong> vandstrømmen.<br />
Omvendt osmose (RO) – En proces,<br />
hvor vand under tryk presses igennem<br />
en semipermeabel membran og efterlader<br />
opløste, organiske og uorganiske<br />
stoffer, opløste, ioniske og suspenderede<br />
urenheder.<br />
Partikler – Diskrete mængder af fast<br />
stof spredt i vand.<br />
Patron – En foremballeret engangspatron<br />
<strong>til</strong> opbevaring af vandrensningsresin,<br />
medie eller membran.<br />
Permeat – Den rensede fortynding, der<br />
er produceret ved transport gennem<br />
en semipermeabel omvendt osmosemembran.<br />
pH – Måling af surhed eller alkalitet i<br />
en opløsning svarende <strong>til</strong><br />
–log [H + ].<br />
Plankton – Anvendes <strong>til</strong> at beskrive<br />
akvatiske mikroorganismer, der svømmer.<br />
Polering – De(t) sidste<br />
behandlingsfase(r) i et vandrensningssystem.
PPB – Parts per billion er en enhed,<br />
der svarer <strong>til</strong> mikrogram pr. kg vand.<br />
Numerisk ppb svarer <strong>til</strong> mikrogram pr.<br />
liter i vandholdige opløsninger.<br />
PPM – Parts per million er en enhed,<br />
der svarer <strong>til</strong> kilogram pr. kg vand. Numerisk<br />
ppm svarer <strong>til</strong> milligram pr. liter<br />
i vandholdige opløsninger.<br />
PPT – Parts per trillion er en enhed, der<br />
svarer <strong>til</strong> nanogram pr. kg vand. Numeriske<br />
ppt svarer <strong>til</strong> nanogram pr. liter i<br />
fortyndede vandopløsninger.<br />
Pyrogen – En kategori af stoffer,<br />
inklusive bakterielle endotoksiner, der<br />
kan fremkalde feber ved injektion eller<br />
indtagelse.<br />
Regenerering – Metode <strong>til</strong> reaktivering<br />
af brugt ionbytterresin ved behandling<br />
med stærk syre eller base.<br />
Resistivitet – Den elektriske modstand<br />
mellem to modsatte sider på<br />
en én-centimeter høj blok af et givent<br />
materiale ved en bestemt temperatur.<br />
Resistivitet er det modsatte af konduktivitet.<br />
Til vandanalyse registreres resistivitet<br />
normalt i megohm-centimeter<br />
(MΩ-cm) og rettes <strong>til</strong> værdien ved<br />
25°C. Alle specifikke modstandsværdier<br />
anført i denne vejledning er målt ved<br />
25°C, medmindre andet er anført.<br />
Reservoir – I vandrensningssystemer<br />
er det en beholder med en given<br />
mængde renset vand.<br />
Rengøring – Kemiske og/eller fysiske<br />
processer, der har <strong>til</strong> formål at dræbe<br />
mikroorganismer og mindske kontamination<br />
fra disse.<br />
Små partikler – Partikler, der er frigivet<br />
fra et materialeunderlag, f.eks. ionbytterresin.<br />
Sterilisation – Ødelæggelse eller fjernelse<br />
af alle levende mikroorganismer.<br />
Totale opløste stoffer (TDS) – En måling<br />
af den totale mængde organiske<br />
og uorganiske salte opløst i vand, opnået<br />
ved at tørre restaffald ved 180ºC.<br />
Total organisk kulstof (TOC) – Total<br />
koncentration af kul i organiske sammensætninger.<br />
Turbiditet – Graden af uigennemsigtighed<br />
i vand på grund af <strong>til</strong>stedeværelsen<br />
af suspenderede partikler<br />
eller kolloide materialer. Turbiditet<br />
reducerer overførslen af lys og måles<br />
i nephelometriske turbiditetsenheder<br />
(NTU).<br />
Ultrafiltrering – En proces, hvorved<br />
vand filtreres gennem en polymerisk<br />
membran med en meget fin porestruktur.<br />
Ultraviolet (fotokemisk) oxidation – En<br />
proces, hvor lys med kort bølgelængde<br />
anvendes <strong>til</strong> at spalte eller oxidere<br />
organiske molekyler.<br />
Validering – Bekræftelse gennem<br />
fremskaffelse af objektivt bevis på, at<br />
krav <strong>til</strong> et specifikt påtænkt formål er<br />
blevet opfyldt.<br />
75-76<br />
Ordliste
Læs mere<br />
Der findes ikke bøger på engelsk, der fokuserer specifikt på rent vand <strong>til</strong><br />
laboratoriebrug. Magasinet Ultra pure Water Journal (Tall Oaks Publishing)<br />
indeholder interessante artikler, og det samme gør to bøger af T. H. Melltzer<br />
fra samme forlag: High Purity Water Preparation for the Semiconductor,<br />
Pharmaceutical and Power Industries (1993) og Pharmaceutical Water Systems<br />
(1996). Der findes også Handbook of Water Purification, redigeret af Walter<br />
Lorch, udgivet af McGraw Hill.<br />
Water Treatment Handbook – Degrémont, udgivet af Lavoisier.<br />
Mange af ASTM-standarderne er relevante for renset vand (www.astm.org).<br />
Oplysninger om vandbehandling kan findes på<br />
www.groupve.com og www.elgalabwater.com
Oplysning om ophavsret<br />
Al tekst, tekniske oplysninger og<br />
illustrationer i dette dokument<br />
<strong>til</strong>hører ELGA LabWater, en afdeling<br />
under Veolia Water Solutions and<br />
Technologies, og er beskyttet af<br />
ophavsretten.<br />
Vi kan ikke s<strong>til</strong>les <strong>til</strong> ansvar for fejl<br />
eller udeladelser i oplysningerne i<br />
dette dokument. Det er ikke <strong>til</strong>ladt at<br />
kopiere, gengive eller overføre <strong>Pure</strong><br />
LabWater-vejledningen eller dele af<br />
den i nogen form eller via elektroniske,<br />
magnetiske eller manuelle medier,<br />
herunder fotokopiering, overførsel<br />
eller lagring på informations- eller<br />
hentningssystemer eller fremlæggelse<br />
for tredjeperson med andet formål<br />
end <strong>til</strong> læserens egen brug uden<br />
forudgående, udtrykkelig, skriftlig<br />
<strong>til</strong>ladelse fra ELGA LabWater.<br />
ELGA LabWater forbeholder sig ret <strong>til</strong><br />
at ændre tekst, tekniske oplysninger og<br />
illustrationer i denne vejledning uden<br />
forudgående meddelelse.<br />
Besøg vores hjemmeside på<br />
www.elgalabwater.com<br />
Send os en e-mail på<br />
info@elgalabwater.com<br />
Hvis du finder fejl, udeladelser eller kan anbefale<br />
<strong>til</strong>føjelser <strong>til</strong> indholdet, bedes du kontakte os på<br />
+44 (0) 1494 887500 eller alternativt via vores<br />
hjemmeside:<br />
www.elgalabwater.com<br />
77-78<br />
Kontakter
79-80<br />
Bemærkninger
81-82<br />
Bemærkninger
Kontakt os:<br />
ELGA har kontorer og forhandlere i mere end<br />
60 lande og de er fuldt uddannede<br />
i alle ELGA-systemer.<br />
For at finde din nærmeste repræsentant for ELGA<br />
kan du besøge www.elgalabwater.com og vælge<br />
dit land for at få kontaktoplysninger.<br />
ELGA Global Operations Centre<br />
Tlf.: +44 1494 887 500<br />
Fax: +44 1494 887 505<br />
E-mail: info@elgalabwater.com<br />
Web: www.elgalabwater.com<br />
LabWater-specialisterne<br />
ELGA er en integreret del af Veolia Water Solutions and<br />
Technologies, verdens førende virksomhed inden for<br />
vandydelser. Veolia Water Solutions and Technologies<br />
har et verdensomspændende team på mere end<br />
8.900 personer og er anerkendt for sine evner <strong>til</strong> at<br />
levere vandløsninger <strong>til</strong> kunder i hele vandkredsløbet.<br />
ELGA's team fokuserer udelukkende på vand og<br />
rensning af det. Virksomheden bidrager hele tiden <strong>til</strong><br />
den tekniske og videnskabelige applikationsekspertise,<br />
der er udviklet i løbet af de seneste 50 år. Vi har<br />
erfaring med at møde de udfordringer, der opstår<br />
i løbet af udvikling, installation og ydelser på<br />
vandrensningssystemer hos den enkelte forbruger<br />
samt store projekter, hvor vi samarbejder med<br />
arkitekter, konsulenter og klienter.<br />
ELGA er det globale varemærke for laboratorievand fra<br />
Veolia Water Solutions and Technologies. Informationen<br />
i dette dokument <strong>til</strong>hører VWS (UK) Ltd, under navnet<br />
ELGA LabWater, og gives uden ansvar for fejl og mangler.<br />
© VWS (UK) Ltd. 2009 – Alle rettigheder forbeholdes.<br />
ELGA®, PURELAB®, MEDICA®, CENTRA® og <strong>Pure</strong>Sure® er<br />
registrerede varemærker <strong>til</strong>hørende VWS (UK) Ltd.<br />
Forpligtelse<br />
<strong>til</strong> <strong>til</strong> globalt<br />
borgerskab<br />
Veolia Environment Foundation støtter<br />
projekter på verdensplan, der bidrager<br />
<strong>til</strong> bæredygtig udvikling med særlig fokus<br />
på opsøgende udvikling af arbejdsstyrke<br />
og miljø.<br />
Siden2004 har fonden med et årligt<br />
budget på €5 millioner ydet støtte <strong>til</strong><br />
mere end 450 projekter.<br />
(se www.fondation.veolia.com for detaljer)<br />
www.elgalabwater.com LITR 38772-02