Entenda os diferentes usos dos analisadores e sensores de TOC

A fim de minimizar os riscos relacionados à regulamentação e ao próprio processo em si, é sempre crítico selecionar o instrumento de medição de Carbono Orgânico Total (TOC) mais adequado ao uso pretendido. Para a indústria farmacêutica, a US FDA (United States Federal Drugs Administration) declara na norma 21 CFR 211.194: “A adequabilidade de todos os métodos de teste utilizados deve ser verificada em condições reais de uso”.

Utilizar um Sensor de TOC em aplicações que requerem um Analisador de TOC pode resultar em maior risco regulatório e ao produto, e um aumento nos custos do produto devido a resultados fora de especificação e recall dos produtos associados. Reciprocamente, utilizar um Analisador de TOC em situações que o uso de um Sensor de TOC é mais apropriado pode resultar em gastos excessivos com consumíveis e manutenção. Auxiliando na escolha entre um Analisador ou um Sensor de TOC, é útil para analisar as características gerais dos dispositivos e seus “usos pretendidos” habituais.

Avaliando o uso pretendido e exatidão

Todos os Sensores de TOC são menos exatos do que os Analisadores de TOC. Se o uso pretendido do instrumento de TOC é o de gerar relatórios para atender a regulamentação ou gerenciar uma variável importante do controle do processo, liberação em tempo real ou outro atributo do produto que seja um fator crítico para a qualidade, a exatidão é essencial. Nessas situações o analisador de TOC é o equipamento apropriado. Por outro lado, se o uso pretendido for o de monitoramento geral do TOC – não para tomar decisões críticas para a qualidade – então outras características podem ser mais importantes do que a exatidão e um Sensor de TOC talvez seja apropriado. 

Sensores são, normalmente, utilizados para monitorar um processo; Analisadores são mais adequados para gerenciar um processo. Os dados obtidos dos sensores são usados apenas para informação e os dados dos analisadores são usados para tomar decisões críticas para a qualidade. Analisadores e Sensores de TOC têm importantes, porém, diferentes usos e papéis nas aplicações atuais de Água Ultrapura.

Tecnologias de medição de TOC

 A medição de TOC em água envolve medir o CO2 inicial (carbono inorgânico, ou IC), oxidar completamente todos os orgânicos para a forma de CO2 e, então, medir a concentração total de CO2 após a oxidação (carbono total, ou TC).

TC-IC=TOC.

 Alguns sensores de TOC oxidam apenas parcialmente os orgânicos para CO2, o que explica sua baixa recuperação de compostos difíceis de oxidar com a luz UV, como Metanol e Uréia. Outros analisadores e sensores de UV oxidam os orgânicos completamente para CO2. Todos os sensores de TOC medem o CO2 diretamente através de células de condutividade (Método de Condutividade Direta, ou CD) e podem produzir resultados de TOC falso-positivos ou falso-negativos. Em contraste, Analisadores de TOC removem o CO2, por difusão, através de uma membrana seletiva, para uma água deionizada (DI) e, então, medem o CO2 ionizado, através de uma célula de condutividade, fazendo uso do Método de Membrana Condutométrica (MC).

Analisadores e sensores on-line

Sensores de TOC são pequenos, rápidos e mais baratos do que Analisadores. O Sensor de TOC Sievers modelo CheckPoint, oferece uma nova geração de melhorias destas características e é o primeiro e único medidor de TOC a oferecer operação à bateria. Além disso, os sensores mostram diferentes recuperações na oxidação da uréia, por exemplo, uma substância difícil de oxidar e de grande importância no processamento de semicondutores. Os sensores também são sensíveis a pequenas concentrações de íons não-orgânicos e isso causa dificuldades na leitura de padrões e na realização do teste de system suitability.

 Conclusões

·        Tanto analisadores quanto sensores de TOC atendem a importantes, porém, apresentam diferentes papéis nas aplicações atuais de Água Ultrapura.

·        A exatidão e o uso pretendido são considerações críticas ao escolher um medidor de TOC.

·        Analisadores de TOC que utilizam o método de Membrana Condutométrica são mais exatos do que os Sensores e devem ser usados ao tomar decisões críticas para a qualidade que envolvam relatórios regulamentares, medição de qualidade do produto, liberação em tempo-real, gerenciamento dos limites de controle do processo e validação de sistema.

·        Sensores de TOC que utilizam o método de Condutividade Direta, independente do fabricante, são inerentemente inexatos para leituras de muitas classes de compostos orgânicos e, por isso, não se deve depender deles para relatórios regulamentares ou processos críticos para a qualidade. Seu uso apropriado é para avaliação de tendências, investigações e diagnósticos em geral.

Referência

1. SUEZ, Sievers M9 and 900 Equivalency Report, 300 00290, 2018.