Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
RNDr.Jiří Sajvera<br />
VODA<br />
PRO<br />
FARMACEUTICKOU VÝROBU<br />
ÚNOR 2002<br />
ČIŠTĚNÁ VODA<br />
čištěná voda rozplněná<br />
ve vhodných obalech<br />
<strong>pro</strong> výrobu léčiv,<br />
kde není předepsána<br />
sterilita a apyrogenita<br />
čištěná voda nerozplněná<br />
příprava destilací,<br />
demineralizací či jinak<br />
z pitné <strong>vody</strong><br />
VODA VYSOCE ČIŠTĚNÁ<br />
čirá, bezbarvá,<br />
bez chuti a zápachu<br />
vysoká biologická kvalita<br />
<strong>pro</strong> přípravu<br />
dialyzačních roztoků<br />
nebo <strong>pro</strong> analytiku<br />
z pitné <strong>vody</strong><br />
dvojitou<br />
reverzní osmózou<br />
.<br />
.<br />
VODA PRO FARMACEUTICKÉ ÚČELY<br />
Český lékopis 2002<br />
uvádí 3 druhy <strong>vody</strong><br />
<strong>pro</strong> farmaceutickou výrobu<br />
čištěná voda<br />
Aqua purificata<br />
voda na injekci<br />
Aqua <strong>pro</strong> iniectione<br />
voda vysoce čištěná<br />
Aqua valde purificata<br />
VODA PRO INJEKCI<br />
čirá, bezbarvá,<br />
bez chuti a zápachu<br />
<strong>pro</strong> výrobu<br />
parenterálních přípravků<br />
voda na injekci<br />
nerozplněná<br />
příprava destilací<br />
pitné nebo<br />
voda na injekci čištěné <strong>vody</strong><br />
sterilizovaná<br />
rozplněná, uzavřený obal, .<br />
sterilizována teplem<br />
.<br />
DESTILACE<br />
destilace je dělicí pochod,<br />
založený na rozdílu<br />
ve složení kapaliny<br />
a páry z ní vzniklé<br />
nejstarší způsob<br />
čištění <strong>vody</strong>, velmi účinný<br />
ale energeticky náročný<br />
úspora:<br />
- vícestupňová destilace<br />
- termokomprese<br />
.<br />
6.12.2012<br />
1
VÍCESTUPŇOVÁ DESTILACE<br />
několik<br />
destilačních aparátů<br />
zapojeno za sebou<br />
pára vyvinutá<br />
v aparátu<br />
při vyšším tlaku<br />
stupňů<br />
může být víc<br />
voda má<br />
kyselou reakci<br />
.<br />
.<br />
DEMINERALIZACE<br />
každý pracuje<br />
v jiném<br />
tlakovém režimu<br />
uvede do varu vodu<br />
v dalším stupni<br />
kde je nižší tlak<br />
teprve pára<br />
z posledního stupně<br />
se chladí<br />
a kondenzuje<br />
DEMINERALIZACE je odstranění<br />
minerálních látek z <strong>vody</strong><br />
minerální látky<br />
(tj. soli kovů)<br />
jsou ve vodě<br />
ionizovány<br />
demineralizace<br />
je založena<br />
na výměně iontů<br />
výměna iontů<br />
<strong>pro</strong>bíhá<br />
na měničích iontů<br />
.<br />
voda <strong>pro</strong>chází nejprve<br />
kolonou katexů<br />
na jejich povrchu<br />
jsou navázány H +<br />
do <strong>vody</strong><br />
se uvolní H +<br />
dojde k výměně kationtů<br />
kation kovu (X<br />
K<br />
A<br />
T<br />
E<br />
X<br />
2+ )<br />
se naváže<br />
na katex<br />
KATEX<br />
H + X2+ X2+ H +<br />
H +<br />
H +<br />
X2+ X2+ X2+ H + H +<br />
X2+ H +<br />
H +<br />
TERMOKOMPRESNÍ DESTILACE<br />
tato pára slouží jako<br />
topné médium<br />
v dalším stupni<br />
v aparátu<br />
za normálního tlaku<br />
se vyvine pára<br />
tlak se potom<br />
prudce zvýší<br />
dojde ke zvýšení<br />
teploty páry<br />
měniče iontů jsou<br />
ve vodě nerozpustné látky<br />
měniče iontů jsou<br />
katexy (mění kationty)<br />
a anexy (mění anionty)<br />
na jejich povrchu jsou<br />
reaktivní skupiny<br />
na fázovém rozhraní )<br />
(na povrchu tuhé fáze)<br />
<strong>pro</strong>bíhají<br />
chemické reakce<br />
tato kyselá voda<br />
<strong>pro</strong>chází kolonou anexů<br />
na jejich povrchu<br />
jsou navázány OH -<br />
ANEX<br />
Y2– OH – OH –<br />
OH –<br />
OH –<br />
Y2– ANEX<br />
Y2– Y2– anion (Y<br />
K<br />
A<br />
A<br />
N<br />
T<br />
E<br />
E<br />
X<br />
x<br />
.<br />
2– do <strong>vody</strong><br />
se uvolní OH<br />
)<br />
se naváže na anex<br />
-<br />
ANEX<br />
Y2– OH –<br />
OH –<br />
OH –<br />
OH –<br />
Y2– voda má<br />
neutrální reakci<br />
.<br />
dojde k výměně aniontů<br />
.<br />
6.12.2012<br />
2
voda, která <strong>pro</strong>tekla<br />
kolonou katexů, je kyselá,<br />
obsahuje ionty H +<br />
(všechny kyseliny jsou<br />
rozpustné ve vodě)<br />
v koloně anexů<br />
se uvolní<br />
ionty OH -<br />
demineralizovaná<br />
voda má<br />
neutrální reakci<br />
.<br />
OH –<br />
OH – pH = 7,0<br />
OH –<br />
OH –<br />
H +<br />
H +<br />
pH = 7,0<br />
H +<br />
H +<br />
zaměnit pořadí, začít<br />
na koloně anexů, nelze<br />
hydroxidy jsou vesměs<br />
nerozpustné ve vodě<br />
Voda <strong>pro</strong>téká kolonou<br />
katexů ve vodíkovém cyklu<br />
K<br />
A<br />
T<br />
E<br />
X<br />
H +<br />
H +<br />
H +<br />
H +<br />
H +<br />
Fe 2–<br />
Na +<br />
Ca 2+<br />
tato voda <strong>pro</strong>téká<br />
kolonou anexů<br />
v hydroxilovém cyklu<br />
H +<br />
H +<br />
.<br />
H +<br />
H +<br />
H +<br />
SO 4 2 –<br />
NO 3 –<br />
Cl –<br />
Cl –<br />
SO 4 2 –<br />
NO 3 –<br />
Cl –<br />
Cl –<br />
OH –<br />
OH –<br />
OH –<br />
OH –<br />
OH –<br />
A<br />
N<br />
E<br />
X<br />
.<br />
REGENERACE<br />
obnova účinnosti<br />
iontoměničů<br />
Anex se regeneruje<br />
hydroxidem<br />
dojde k výměně iontů<br />
Y 2– za OH –<br />
KATEX X2+<br />
X2+ H +<br />
H +<br />
H +<br />
H +<br />
X<br />
KATEX<br />
2+<br />
X2+ H +<br />
H +<br />
H +<br />
H +<br />
K<br />
A<br />
T<br />
E<br />
X<br />
Fe 2+<br />
Ca 2+<br />
Na +<br />
Katex se regeneruje<br />
kyselinou<br />
dojde k výměně iontů<br />
X 2+ za H +<br />
Kationty se navázaly<br />
na katex, voda má<br />
kyselou reakci<br />
H +<br />
H +<br />
.<br />
H +<br />
H +<br />
H +<br />
OH –<br />
OH –<br />
H +<br />
H +<br />
OH –<br />
OH –<br />
H +<br />
H +<br />
ANEX<br />
Y2– OH –<br />
OH –<br />
OH –<br />
OH –<br />
Y2– ANEX<br />
Y2– OH –<br />
OH –<br />
OH –<br />
OH –<br />
Y2– H +<br />
SO 4 2 –<br />
NO 3 –<br />
Cl –<br />
ve Anionty vodě jsou se ionty navázaly H<br />
na anex<br />
+ a OH- reakce je neutrální<br />
pH = 7,0<br />
.<br />
OH –<br />
SO 4 2 –<br />
Cl –<br />
NO 3 –<br />
Cl –<br />
Cl –<br />
A<br />
N<br />
E<br />
X<br />
6.12.2012<br />
3
REVERZNÍ<br />
OSMÓZA<br />
ZMĚKČOVÁNÍ VODY<br />
.<br />
ZMĚKČOVÁNÍ VODY<br />
je odstranění těchto solí<br />
REVERZNÍ OSMÓZA<br />
je opakem osmózy<br />
(obrácená, vratná osmóza, hyperfiltrace)<br />
rozpouštědlo <strong>pro</strong>chází<br />
polo<strong>pro</strong>pustnou membránou<br />
do <strong>pro</strong>středí<br />
o nižší koncentraci<br />
.<br />
OSMÓZA<br />
voda <strong>pro</strong>niká<br />
do roztoku tlakem p 1<br />
a ředí jej<br />
tlak p 2<br />
je větší<br />
než p 1<br />
REVERZNÍ OSMÓZA<br />
voda je vytlačována<br />
z roztoku<br />
tlakem p 2<br />
.<br />
P 1<br />
P 2<br />
OSMÓZA<br />
REVERZNÍ OSMÓZA<br />
voda <strong>pro</strong>chází kolonou katexů<br />
s navázaným ionty Na +<br />
(katex je v sodíkovém cyklu)<br />
uvolní se<br />
ionty Na +<br />
regenerace<br />
se <strong>pro</strong>vádí<br />
roztokem . NaCl<br />
.<br />
buněčné stěny<br />
jsou polo<strong>pro</strong>pustné<br />
,<br />
OSMOTICKÝ TLAK<br />
<strong>pro</strong>běhne výměna iontů<br />
ionty Ca 2+ a Mg 2+<br />
se navážou na katex<br />
KATEX<br />
ramena U-trubice jsou<br />
oddělena polo<strong>pro</strong>pustnou<br />
membránou<br />
v levém rameni<br />
je voda<br />
voda difunduje<br />
ve směru šipek<br />
přetlak odpovídající<br />
tomuto rozdílu hladin<br />
je osmotický tlak p<br />
v pravém<br />
je roztok<br />
Ca 2+<br />
Na +<br />
Na +<br />
Ca 2+ Ca 2+ Na<br />
Na +<br />
+<br />
Ca 2+<br />
Na +<br />
Na +<br />
Mg 2+<br />
Na +<br />
Na +<br />
Mg 2+ Mg 2+<br />
Na +<br />
Na + Mg 2+<br />
Na +<br />
Na +<br />
hladina<br />
v pravém rameni<br />
stoupá až k určité<br />
mezní hodnotě<br />
.<br />
6.12.2012<br />
p<br />
4
.<br />
.<br />
ZÁVĚR<br />
ukazatelem kvality <strong>vody</strong><br />
je elektrická vodivost<br />
Český lékopis 2002<br />
předepisuje tyto hodnoty:<br />
čištěná voda<br />
nejvýše 4,3 S na 1 cm 2<br />
při 20 °C<br />
voda <strong>pro</strong> injekci<br />
a voda vysoce čištěná<br />
nejvýše 1,1 S na 1 cm 2<br />
při 20 °C<br />
.<br />
v průmyslu se k úpravě <strong>vody</strong><br />
nejčastěji používá<br />
reverzní osmóza<br />
vodu je ale třeba<br />
předem změkčit<br />
je levná a účinná<br />
reverzní osmóza<br />
se užívá také<br />
k odsolování mořské <strong>vody</strong><br />
6.12.2012<br />
5