معماری

کنترل کیفی آب مقطر

کنترل کیفی به مجموعه‏ای از فعالیت‌های آزمایشگاهی به منظور کم‏ کردن خطاها اطلاق می‌گردد. سیستم تخلیص آب، یکی از تجهیزات پایه مورد نیاز جهت تأسیس آزمایشگاه‌ها می‌باشد.

 

کنترل کیفی آب مقطر:

آب خالص یکی از مواد ضروری اولیه در بسیاری از فعالیت‌های آزمایشگاهی بوده که درجه خلوص مورد نیاز آن باید متناسب با مورد مصرف آن باشد. کیفیت نامرغوب آب موجب اثرات نامطلوبی بر نتایج آزمایش‌ها بوده و از این رو، تضمین کیفیت آب مقطر مصرفی آزمایشگاه لازم و ضروری می‌باشد.

 

انواع روش‌های تهیه آب مقطر:

برای تهیه آب مقطر می‌توان از روش‌های تقطیر، اسمز معکوس و دیونیزه کردن استفاده کرد که البته هیچ کدام از این روش‌ها به تنهایی معیارهای کمیته ملی استانداردهای آزمایشگاهی آمریکا را برای تهیه آب مقطر نوع I تأمین نمی‌نمایند. طبق دستورالعمل این کمیته، برای تهیه آب مقطر نوع I باید دو روش تخلیص را با هم استفاده نمود.

آب خالص به ۳ روش تهیه می‌شود:

  • تقطیر: در این روش، ابتدا آب را جوشانده و سپس بخار آن را سرد می‌نمایند. در این روش آهن، منیزیوم و کلسیم و همچنین ارگانیسم‌ها برداشته شده، اما ناخالصی‌های فرار مانند دی‌اکسید کربن، کلر و آمونیاک جدا نمی‌شوند. آب به دست آمده از این روش نوع II و III می‌باشد.
  • دیونیزه کردن: در این روش، آب پس از عبور از بین ستون‌های رزینی که حاوی ذرات باردار منفی و مثبت است، عبور داده می‌شود. این ذرات با یون‌های موجود در آب ترکیب شده و آب نهایی حاصله دیونیزه خواهد بود. در این روش، مواد آلی و سایر مواد غیر قابل یونیزه شدن، برداشته و حذف نمی‌شوند. برای تهیه آب نوع I باید از فیلتر غشایی و شارکول فعال استفاده کنیم.
  • اسمز معکوس: آب تحت فشار از غشای نیمه تراوا (معمولاً استات سلوز) عبور داده می‌شود. این غشاء، حدود ۹۰% مواد جامد محلول، ۹۸% ناخالصی‌های آلی و مواد غیر قابل حل و ارگانیسم‌های میکروبی را جدا می‌سازد. روش اسمز معکوس، قادر به جداسازی گازهای محلول نبوده و فقط ۱۰% ذرات یونیزه را جدا می‌کند.

 

مقایسه توانایی روش‌های مختلف تخلیص آب در برداشت ناخالصی‌ها:

بر اساس دستورالعمل کمیته ملی استانداردهای آزمایشگاهی آمریکا، توانایی روش‌های مختلف تخلیص آب در برداشت ناخالصی‌ها به صورت زیر می‌باشد:

 

مراحل تخلیص

آلوده کننده‌های عمده
مواد جامد یونیزه محلول گازهای یونیزه محلول مواد آلی محلول مواد ذره‌ای میکروارگانیسم‌ها پیروژن‌ها/

اندوتوکسین‌ها

تقطیر خیلی خوب خوب/ ضعیف خوب خیلی خوب خیلی خوب خیلی خوب
دیونیزه کردن خیلی خوب خیلی خوب ضعیف ضعیف ضعیف ضعیف
اسمز معکوس خوب ضعیف خوب خیلی خوب خیلی خوب خیلی خوب
جذب کربن ضعیف ضعیف خیلی خوب/ خوب ضعیف ضعیف ضعیف
فیلتراسیون (۲۲/۰ میلیمتر) ضعیف ضعیف ضعیف خیلی خوب خیلی خوب ضعیف
اولترافیلتراسیون ضعیف ضعیف ضعیف خیلی خوب خیلی خوب ضعیف

 

 

ویژگی‌های انواع آب مقطر بر اساس استاندارد کمیته ملی استانداردهای آزمایشگاهی آمریکا

ویژگی نوع I نوع II نوع  III
هدایت الکتریکی (میکروزیمنس) ۱/۰ ۵/۰ ۱۰
ماکزیمم آلودگی میکروبی (cfu/ml) ۱۰ ۱۰۰۰ در نظر گرفته نمی‌شود
PH در نظر گرفته نمی‌شود در نظر گرفته نمی‌شود ۸-۵
مقاومت الکتریکی (میلی اهم در سانتی‌متر) ۱۰ ۲ ۱/۰
مواد آلی آب از کربن فعال عبور داده شود در نظر گرفته نمی‌شود در نظر گرفته نمی‌شود
تعداد ذرات ریز معلق که از فیلتر ۲۲/۰ میکرون عبور داده می‌شود کمتر از ۵۰۰ در لیتر در نظر گرفته نمی‌شود در نظر گرفته نمی‌شود
ماکزیمم سالیسیلات (میلی‌گرم سالیسیلات در لیتر) ۰۵/۰ ۱/۰ ۱

 

 

 

 

موارد استفاده انواع آب مقطر

نوع آب مقطر کاربرد
نوع I مواردی که بیشترین صحت و کمترین تداخل‌ها را نیاز دارند؛ از قبیل تهیه محلول‌های استاندارد، بافر، حل کردن سرم‌های کنترل و لیوفیلیزه، الکتروفورز، غربالگری سم شناسی و HPLC، عناصر کمیاب و کشت سلول
نوع II در روش‌های معمول آزمایشگاهی که به آب نوع I احتیاج ندارند؛ مانند آزمایـــــــش‌های بیوشیمی، خون شناسی، ایمنولوژی، میکروبیولوژی و سرولوژی
نوع  III تجزیه ادرار و مدفوع، شستشو و آبکشی ظروف شیشه‌ای، تهیه محیط کشت، بافت شناسی و آزمایش‌های کنترل کیفی مانند تجزیه ادرار

 

نگهداری انواع آب مقطر:

نگهداری آب نوع I: این نوع آب باید حداکثر ۳-۲ ساعت پس از تهیه مصرف شود.

نگهداری آب نوع IIو III: این انواع آب مقطر را می‌توان در شیشه‌های بروسیلیکاتی یا ظروف پلی‌اتیلنی با درب محکم نگهداری نمود، اما باید به سرعت مصرف شده تا از آلودگی میکروبی آنها با میکروب‌های موجود در هوا جلوگیری شود. آب مقطر حداکثر یک هفته در ظروف پلاستیکی یا شیشه‌ای نگهداری می‌شود. آب دیونیزه برای تعیین مقدار الکترولیت‌ها مناسب‌تر است.

 

کنترل کیفیت آب مقطر:

کل مواد جامد محلول (TBS) مقدار کل مواد غیر فرار حل شده در آب را گویند. این پارامتر برحسب ppm بوده و در صنعت آب‏های کمتر از ppm 5 و در فعالیت‏های آزمایشگاهی و حساس آب مقطر با TBS کمتر از ppm 2 دارای بالاترین کیفیت آب مقطر هستند.

 

تعیین هدایت یا مقاومت الکتریکی:

حداقل هفته‏ای یکبار آب مقطر آزمایشگاهی به منظور تطابق با ویژگی‏ها بررسی می‏شود. این آزمون‏ها شامل کنترل از نظر میکروبی، هدایت الکتریکی (EC) و مواد جامد محلول (TBS) وPH می‏باشد.PH در نوع اول و دوم غیر قابل اندازه‏گیری بوده و در نوع سوم بین ۵ تا ۸ است.

هدایت الکتریکی همان قابلیت عبور جریان برق از آب است. به علت اینکه هرچه میزان یون‌ها و ناخالصی‏های آب، بیشتر باشد، این میزان انتقال برق نیز بیشتر است؛ پس هرچه هدایت الکتریکی آب کمتر باشد، کیفیت آب مقطر تولیدی بالاتر است. این پارامتر بر حسب میکروزیمنس بوده و در صنعت آب‏هایی با هدایت الکتریکی کمتر از ۳ میکروزیمنس و در فعالیت‏های آزمایشگاهی و حساس، آب مقطر با هدایت الکتریکی کمتر از ۹/۰ میکروزیمنس دارای بالاترین کیفیت آب مقطر هستند.

کنترل کیفی مواد آلی آب:

برای بررسی مواد معدنی موجود در آب مقطر از تست نیترات نقره استفاده می‏کنند. در صورت وجود یون‌های معدنی مانند کلر در آب، با نیترات نقره رسوب سفید رنگ تشکیل می‏شود. مقدار قابل قبول، عدم ایجاد رسوب، پس از افزودن محلول نیترات نقره به آب مقطر مورد بررسی می‌باشد. برای این آزمایش ۹۹/۱۶ گرم نیترات نقره را با آب خالص به حجم ۱۰۰ میلی‏لیتر می‏رسانیم.

برای بررسی مواد آلی از تست احیای پرمنگنات استفاده می‏کنند. مقدار قابل قبول، عدم تغییر رنگ بنفش مایل به ارغوانی آن تا ۱ ساعت است. برای این کار به ۲۵۰ میلی‏لیتر آب خالص تهیه شده، ۳/۰ میلی‏لیتر پرمنگنات افزوده و سپس ۱ میلی‏لیتر اسید سولفوریک را اضافه می‏کنیم که محلول ارغوانی بسیار کمرنگی بدست می‏آید.

به طور کلی، پس از افزودن چند قطره از این محلول پرمنگنات پتاسیم به آب مقطر مورد نظر پس از یک ساعت، دو حالت پیش می‏آید:

  • اگر رنگ از بین برود، مواد آلی‏ زیاد و کیفیت پایین است.
  • اگر رنگ از بین نرفت به منزله حضور مواد آلی در آب است.

بررسی آلودگی میکروبی آب:

برای بررسی آلودگی میکروبی آب باید اجازه داد آب حداقل به مدت ۱ دقیقه به راحتی از دستگاه خارج شود، سپس ۱۰ میلی‌لیتر از آن را در یک ظرف استریل جمع‌آوری می‌نماییم. آزمایش باید حداکثر تا ۱ ساعت پس از جمع‌آوری آب انجام شود. در صورت عدم امکان کشت در طی ۱ ساعت، می‌توان آن را به مدت ۶ ساعت در دمای ۸-۲ درجه سانتی‌گراد نگهداری نمود. پس از مخلوط کردن آب (۱۰ بار سر و ته کردن ظرف آن)، ۱ میلی‌لیتر از آب در ظرف پتری دیش ریخته می‌شود، سپس محیط کشت ذوب شده تا دمای ۵۰-۴۶ درجه سانتی‌گراد سرد و در پتری‌دیش ریخته می‌شود. با چرخاندن پتری‌دیش، آب را با محیط کشت مخلوط نمایید. پس از سرد و جامد شدن آگار، ظرف دیش به طور وارونه و به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۳۷-۳۵ درجه سانتی‌گراد و سپس برای ۲۴ ساعت دیگر در دمای ۲۶-۲۰ درجه سانتی‌گراد قرار می‌گیرد. در صورت رشد احتمالی ارگانیسم‌ها، به صورت cfu/ml گزارش می‌شوند. برای بررسی آلودگی میکروبی آب می‌توان از محیط کشت‌هایی مانند BHI، TSA و یا هر محیط کشتی که از رشد باسیل‌های گرم منفی حمایت می‌کند استفاده نمود.

 

اندازه گیریPH آب:

PHآب نوع I و II به علت عدم وجود یون، غیر قابل اندازه‌گیری است.

 

روش آزمایشگاهی تعیین PH آب:

۱– استفاده از کاغذ PH و معرف‌های آلی نظیر متیل اورانژ، فنل فتالئین:

معرف‌های آلی دو نوع می‏باشند:

الف- معرف‏های بی‏رنگ مانند فنل فتالئین

ب- معرف‌های رنگی مانند متیل اورانژ و متیل ‏بلو که حدود تغییر رنگ آن‌ها را در محیط‌های مختلف می‏توان شناخت.

کاغذهای PH، حدود PH را نشان می‏دهند. کاغذهای PH همان معرف‌های آلی را در ساختمان خود دارند.

 

تغییر ساختمان ملکولی معرف‌ها، نه تنها تابع هیدروژن محیط بلکه تابع اکسیدان و احیا کننده محیط (مانند کلرور…) نیز می‏باشند .معایب این معرف‌ها عدم تشخیص رنگ در محیط‌های رنگی می‏باشد، بنابراین در این موارد باید ازpH متر استفاده کرد.

 

نام معرف رنگ PH پائین محدوده رنگ PH بالا
تیمول بلو (first transition) Red ۱٫۲–۲٫۸ Orange
متیل رد Red ۴٫۴–۶٫۲ Yellow
برموتیمول بلو Yellow ۶٫۰–۷٫۶ Blue
تیمول بلو(second transition) Yellow ۸٫۰–۹٫۶ Blue
فنل فتالئین بی‌رنگ ۸٫۳–۱۰٫۰ Purple

 

۲- استفاده از :PH meter

PHمتر، مقدار یون هیدروژن در نمونه را اندازه‏گیری می‏کند. PHمترها می‏بایست توسط محلول‌های استاندارد کالیبره شوند؛ به این محلول‌های استاندارد بافر گفته می‏شود. به عبارت دیگر اگر تخمین زده می‏شود که سیستم مورد اندازه‏گیری دارایPH بین ۵ تا ۸ است،PH بافرهای مورد استفاده می‏بایست در محدوده ۴ و ۱۰ باشد .

 

 

 

 

 

 

References:

۱- Quality control, Chehrehpour M.

۲- Quality control, Abbasi E.

۳- www.7abbasi.com/dl/Ctrl%20Keyfi.pdf

۴- http://gatrewater.persianblog.ir/

۵- http://ns1.roshd.ir/mavara

۶- http://mahlooji.blogfa.com/post-13.aspx

۷-Steam Iron Buying Guide. Homeinstitute.com. Retrieved on 2011-01-31.

۸-Solar Distiller. Thefarm.org. Retrieved on 2011-01-31.

۹-کنترل کیفیت در آزمایشگاه‌های پزشکی. فریده رضی و همکاران. نوید شیراز. ۱۳۸۸٫ چاپ اول. صفحات ۳۶-۳۳٫

۱۰- ماهنامه اخبار آزمایشگاهی. ویژه نامه دستورالعمل‌های استاندارد مدیریت کیفیت در آزمایشگاه‌های تشخیص پزشکی. اداره کل آزمایشگاه مرجع سلامت.

۱۱- مجموعه‌ای از مستندات سیستم مدیریت کیفیت در آزمایشگاه‌های پزشکی. دکتر حسین دارآفرین و همکاران. نوید شیراز. چاپ اول. ۱۳۸۷٫ صفحات ۱۶۷-۱۶۵٫

مراد رستمی: کارشناس ارشد بیوشیمی بالینی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز

محمد علی‌محمدی: کارشناس ارشد بیوشیمی بالینی، دانشگاه آزاد اراک

رضوان مطیع: کارشناس علوم آزمایشگاهی، دانشگاه آزاد اراک