Purificación del agua y resinas intercambiadoras

Purificación del agua

• El agua se purifica a través de resinas de intercambio iónico, las cuales intercambian los iones disueltos en el agua con los iones de la resina.
• La combinación de resinas catiónicas y aniónicas permite eliminar tanto cationes como aniones del agua.
• Las zeolitas son minerales que intercambian iones sodio por iones calcio.
• Las permutitas son sintéticas y eliminan cationes calcio y magnesio por intercambio del ion sodio.
• El resultado del intercambio de iones en zeolitas y permutitas es agua blanda, pero no desmineralizada, ideal para su uso en calderas.

Resinas intercambiadoras de iones

• Las resinas intercambiadoras de iones son insolubles en agua y tienen iones lábiles que se intercambian fácilmente por otros iones con igual carga.
• Se clasifican en dos tipos:
  • Resinas catiónicas:
    • Grupos sulfonados: intercambian cationes fuertes.
    • Grupos carboxílicos: intercambian cationes débiles.
  • Resinas aniónicas:
    • Grupos amonio cuaternario: intercambian aniones fuertes.
    • Grupos aminas: intercambian aniones débiles.

Agua purificada

• Es el agua a la que se le han retirado las sales minerales y las impurezas volátiles, incluyendo sales, microorganismos y materia orgánica.
• Se caracteriza por ser transparente, incoloro, inodoro e insípido.
• Debe ser neutra, no contener sustancias oxidables y tener una concentración de iones establecida por la farmacopea.
• Se prepara a partir de agua potable mediante:
  • Destilación: elimina impurezas volátiles como CO2 y NH3 e impurezas no volátiles, como las sales disueltas en el agua.
  • Osmosis inversa: utiliza una membrana semipermeable que filtra el agua bajo presión, eliminando contaminantes como sales, iones, partículas orgánicas, bacterias y virus.
  • Intercambio iónico: utiliza resinas de intercambio iónico que retienen iones.

Usos del agua purificada

• Formulación de medicamentos:
  • Solvente en la preparación de soluciones, jarabes y suspensiones.
  • Permite la disolución de principios activos y excipientes, facilitando la administración.
  • Se utiliza para lavar recipientes destinados a contener productos con carga bacteriana controlada, excepto el último aclarado.
  • Se usa para limpiar y desinfectar equipos.
• Agua esterilizada para inyectables:
  • Es crucial para garantizar la esterilidad y la seguridad de las soluciones inyectables.
  • Se utiliza en la fabricación de soluciones inyectables.
• Formas farmacéuticas líquidas:
  • Se usa en la producción de colirios, soluciones oftálmicas y preparaciones para perfusión (IV).
• Control de calidad:
  • Se utiliza en pruebas analíticas y controles de calidad para asegurar que los medicamentos cumplen con las especificaciones requeridas.

Agua para diluir disoluciones concentradas para hemodiálisis

• Es una disolución acuosa que se utiliza durante la hemodiálisis para facilitar el intercambio de sustancias entre la sangre y el líquido de diálisis.
• El objetivo es eliminar desechos tóxicos, equilibrar electrolitos y mantener el pH en el cuerpo.
• Está compuesta principalmente por agua ultrapura y electrolitos en concentraciones controladas (Na, K, Ca, Mg, Bicarbonato, Cloruro, Glucosa).
• Durante la hemodiálisis, se eliminan sustancias como urea, creatinina y potasio.

Disolventes no acuosos, hidrosolubles e hidromiscibles

• Alcoholes:
  • Etanol: antiséptico y desinfectante en la preparación de la piel antes de inyecciones y cirugías. También se usa en la formulación de jarabes y elíxires farmacéuticos.
  • Isopropanol: se utiliza en la limpieza y desinfección de superficies y equipos médicos. También en productos cosméticos y como solvente en la extracción de compuestos en laboratorios.
• Polialcoholes:
  • Propilenglicol: humectante y solvente en productos farmacéuticos y cosméticos.
  • Butilenglicol: agente humectante y solvente en formulaciones farmacéuticas y cosméticas.
  • Glicerol: humectante y emoliente en formulaciones tópicas, también excipiente en jarabes y soluciones orales.
  • Sorbitol: edulcorante y humectante en productos farmacéuticos, especialmente en jarabes y soluciones orales.

Este cuestionario explora los conceptos de purificación del agua mediante resinas de intercambio iónico. Se profundiza en cómo funcionan las resinas catiónicas y aniónicas, así como la utilización de zeolitas y permutitas para obtener agua blanda. Ideal para estudiantes de química y tecnologías del agua.