Suchen

konduktive Leitfähigkeitsmesszelle Die Qualität von Reinstwasser zuverlässig überwachen

Autor / Redakteur: Dr. Öznur Brandt / Dipl. -Ing. Ines Stotz

Die Erzeugung von Reinstwasser zählt zu den wichtigsten Prozessen in der pharmazeutischen Industrie. Seine Qualität ist unter anderem Voraussetzung für eine gleichbleibend hohe Qualität der pharmazeutischen Produkte.

Firma zum Thema

Anlage zur Erzeugung von Reinstwasser
Anlage zur Erzeugung von Reinstwasser
( Archiv: Vogel Business Media )

Wie der Begriff „Reinstwasser“ schon erahnen lässt, handelt es sich dabei um Wasser in seiner reinsten Form, d.h. ohne jegliche Verunreinigung: Der Leitfähigkeitswert muss unter 1 μS/cm (bei 25°C) liegen. Bei der industriellen Herstellung von Reinstwasser werden meist mehrstufige Aufbereitungsprozesse eingesetzt. Je nach den Anforderungen, die an das Reinstwasser gestellt werden, müssen noch verschiedene Aufbereitungsschritte vor- bzw. nachgeschaltet werden. Häufige Produktionsverfahren sind Umkehrosmose, Ionenaustauscher, Ultrafiltration oder elektrochemische Deionisation (EDI).

Die Umkehrosmose ist ein Verfahren, welches heute zur Herstellung von Reinstwasser weit verbreitet ist. Das Prinzip der Osmose beruht auf dem Prinzip des Konzentrationsausgleiches zweier unterschiedlich konzentrierter Flüssigkeiten mit Hilfe einer halbdurchlässigen Membran aufgrund des osmotischen Druckes. Ionenaustauscher enthalten bewegliche Ionen. Aufgrund ihrer chemischen Struktur sind sie in der Lage, diese Ionen gegen andere Ionen mit dem gleichen Ladungsvorzeichen auszutauschen. Ultrafiltration ist ein typisches Membranverfahren. Bei der Ultrafiltration erfolgt ein Größenausschluss der Stoffe, so dass Bestandteile, die größer als die Membranporen sind, zurückgehalten werden.

Bildergalerie

Elektrochemische Deionisation stellt die neueste Technologie zur Herstellung von Reinstwasser dar. Durch eine angelegte Spannung wandern die Anionen zur Anode und die Kationen zur Kathode und entfernen dabei die Ionen mit Ionenaustauschern aus dem Wasserstrom.

Qualitätskontrolle von Reinstwasser

Die Qualität von Reinstwasser (ultra pure water, purified water, water for injection usw.) ist in einigen Normen und Empfehlungen beschrieben, z.B. von ASTM International, im Europäischen und im Amerikanischen Arzneibuch und in DIN- oder ISO-Normen. Daraus ergibt sich die Forderung nach einer zuverlässigen Qualitätskontrolle. Die nachgewiesen sicherste und am besten akzeptierte Methode ist die Leitfähigkeitsmessung. Messzellen, die die hohen Anforderungen an Zuverlässigkeit und Prozesstauglichkeit erfüllen, finden die Anwender für unterschiedlichste Applikationen schon seit vielen Jahren im Produktportfolio von Jumo.

Konduktive Leitfähigkeitsmesszelle

Aktuell bietet Jumo die neue konduktive Leitfähigkeitsmesszelle JUMO tecLine CR in Edelstahlausführung. Entscheidend für gute Messergebnisse sind hier die Zellenkonstanten der Sensoren. Es stehen zwei Varianten – mit den Zellenkonstanten K = 0,01 bzw. K = 0,1 – zur Verfügung. So für die Messung von Reinstwasser höchster Güte (unter 1 μS/cm) muss zwingend eine Messzelle mit Zellenkonstante K = 0,01 eingesetzt werden. Im Bereich von 10 μS/cm bis max. ca. 500 μS/cm kommen Zellen mit K = 0,1 zum Einsatz. Durch eine geschickte Verkürzung der aktiven Messelektroden erlauben beide Ausführungen den Einbau auch bei kleineren Rohrdurchmessern bzw. Probevolumina.

Da die elektrolytische Leitfähigkeit stark temperaturabhängig ist, muss die Temperatur in die Bewertung mit einbezogen werden. Zu diesem Zweck ist in die Leitfähigkeitsmesszellen JUMO tecLine CR ein Pt1000-Sensor integriert. Während des Messprozesses erfasst dieser die Mediumtemperatur, die anschließend in nachgeschalteten Messverstärkern entsprechend kompensiert wird.

Die hochwertigen konduktiven Leitfähigkeitsmesszellen JUMO tecLine CR zum Einsatz in Reinstwasser erfüllen selbstverständlich die folgenden Anforderungen: Gemäß Ph. Eur. muss die Zellenkonstante einer Messzelle von deren Hersteller zertifiziert werden. Des Weiteren muss die Zellenkonstante auf ±2 % genau bekannt sein. Jumo bietet hier die Leitfähigkeits-Messzelle JUMO tecLine CR mit ASTM-Prüfzeugnis. Darin findet sich die im Werk genau ausgemessene Zellenkonstante, so dass der Wert direkt in den nachgeschalteten Messumformer eingegeben werden kann. Damit ist die Messzelle sofort einsatzbereit.

Die medienberührenden Teile der Messzellen sind aus Edelstahl 1.4435 (316L) in elektropolierter Qualität (Ra <0,8 μm) gefertigt. Für sie können Abnahmeprüfzeugnisse nach DIN EN 10204 3.1 sowie Rauigkeitszertifikate zur Verfügung gestellt werden.

(ID:385916)