ASTM E645-18 Práctica estándar para la evaluación de microbicidas utilizados en sistemas de agua de refrigeración

La norma “ASTM E645-18 Práctica estándar para evaluar microbicidas utilizados en sistemas de agua de enfriamiento” desarrollada por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM) describe un procedimiento para evaluar la efectividad de los microbicidas (algicidas, bactericidas y fungicidas) que se utilizarán para controlar el crecimiento microbiano en sistemas de agua de enfriamiento.

Los microbicidas se aplican utilizando agua de torres de enfriamiento simuladas o reales.

• Microbios procedentes del agua de refrigeración,
• Microbios en depósitos microbiológicos (biopelículas) de sistemas de refrigeración en funcionamiento o
• Evaluado contra microorganismos o una combinación de estos que se sabe que contaminan los sistemas de agua de enfriamiento.

Esta aplicación debe ser realizada por personas familiarizadas con las técnicas microbiológicas.

Para los efectos de esta norma, además de los términos y definiciones dados en la norma "Terminología estándar ASTM E2756-19 para agentes antimicrobianos y antivirales", se aplican las siguientes definiciones:

• Algicida, sustancia química que mata las algas; Son plantas unicelulares o filamentosas que contienen clorofila.
• Un bactericida es un agente físico o químico que mata bacterias, pero no necesariamente esporas bacterianas.
• La biopelícula es una acumulación dinámica y autoorganizada de microorganismos y subproductos ambientales inmovilizados sobre un sustrato e incrustados en una matriz de polímero orgánico.
• Un sistema de enfriamiento es el equipo y el refrigerante que se utiliza para eliminar el calor de los procesos, equipos o ambos. El medio más común utilizado para la eliminación o transferencia de calor es el agua. El agua calentada puede luego descargarse en un cuerpo receptor (pasando una vez a través del sistema de enfriamiento) o enfriarse y reutilizarse (sistema de enfriamiento de recirculación).
• Una torre de enfriamiento es una estructura utilizada para disipar el calor en sistemas de enfriamiento de recirculación abiertos.
• El refrigerante es cualquier solución a base de agua que absorbe y transfiere calor en un sistema de intercambio de calor.
• Los fungicidas son un agente físico o químico que mata los hongos, es decir, el micelio vegetativo o las levaduras en gemación, incluyendo esporas o conidios.
• La bioincrustación microbiana es la acumulación de células bacterianas, fúngicas o algas no deseadas, o cualquier combinación de estas y sus productos, en las superficies. Generalmente esta acumulación va acompañada de la acumulación de sustancias orgánicas e inorgánicas.
• Los microbicidas son agentes físicos o químicos que matan microorganismos.

Se evalúan los microbicidas frente a microorganismos en condiciones que simulan un sistema de agua de refrigeración. Se añaden al agua de refrigeración en concentraciones que controlan los microorganismos. A intervalos de tiempo específicos, se determina el recuento microbiano o el componente medible de los microorganismos y se compara con los valores iniciales del experimento. Se pueden detectar bacterias (aeróbicas y anaeróbicas), hongos y algas mediante diversos métodos, como el recuento en placa, el número más probable, el contenido de clorofila y el adenosín trifosfato ( ATP ). El investigador determina el rango de concentraciones de microbicidas para una eficacia aceptable, basándose en pruebas de laboratorio que pueden utilizarse para cumplir con los requisitos de registro o las necesidades del cliente.

Esta aplicación identifica microbicidas potencialmente efectivos para su uso en sistemas de agua de enfriamiento que utilizan agua de enfriamiento y sedimentos y biopelículas derivados del campo. La adición de sedimentos y biopelículas aborda la necesidad de incluir la fuente principal de microorganismos en los sistemas de agua de enfriamiento. Incluso con esta adición, los resultados de laboratorio pueden no ser totalmente predictivos de la efectividad del microbicida en el campo. Esto se debe a que las condiciones de campo que afectan la eficacia de los microbicidas son difíciles de imitar en el laboratorio. Estas condiciones que afectan la efectividad del microbicida incluyen la velocidad de soplado, la adición de agua de reposición, la dureza del agua, los lixiviados de hidrocarburos, el valor del pH, la carga de sedimentos, los sólidos disueltos, los microbios en el limo (biopelículas) y los depósitos en las superficies (sales, minerales de hierro, materia orgánica). Otro factor es que es difícil contar todos los microbios presentes en el agua debido a la falta de medios de recuperación adecuados. En la norma ASTM E1427-00 se proporcionan pautas para la formación y prueba de microbios adherentes a la superficie (biopelículas), y en la norma ASTM E1326-13 se proporciona una guía para la medición no convencional de microbios.

El principal equipo utilizado en estas pruebas incluye:

• Balanza: Balanza analítica calibrada a 0,1 mg para pesar microbicidas candidatos para la preparación de soluciones madre.
• Envases: Los frascos, viales o tubos de ensayo que se puedan agitar deben estar estériles para su uso.
• Contadores de colonias: Un analizador de imágenes de colonias manual o probado (tipo electrónico/escáner) es adecuado para contar las placas después de la incubación.
• Placa espiral (alternativa).
• Agitador de temperatura constante: Un agitador de temperatura constante confiable para proporcionar mezcla y aireación y para mantener la temperatura en un ajuste dentro del rango de temperatura seleccionado de 10.2 más/menos 2 grados (agitador de baño de agua o incubadora) durante todo el período de contacto.
• Placas Petri: Estériles, de 100 x 15 mm de plástico o vidrio borosilicato.
• Pipetas: Pipetas estándar, estériles, con calibraciones apropiadas u otros sistemas de administración adecuados como micropipetas.
• Esterilizadores: Esterilizador de vapor a presión (para medios, contenedores, etc.), horno de aire caliente para contenedores y aparatos de filtración para esterilización por filtración (unidades de filtración desechables, 250 mL, tamaño de poro de 0,22 µm).
• Mezclador: necesario para mezclar la muestra de agua de enfriamiento a medida que se distribuye en los recipientes de prueba. Puede ser un agitador magnético, un agitador de hélice o cualquier otro dispositivo adecuado.
• Frascos volumétricos: 100 mL, adecuados para preparar soluciones madre de microbicidas. Cuando sea necesario, se podrán utilizar botellas de menor volumen.
• Licuadora: Una licuadora, un mezclador Stomacher, un baño sónico o un mezclador vórtex para homogeneizar el sedimento microbiano antes de mezclarlo con el agua de enfriamiento.
• Un microscopio que proporciona un rango de aumento de 400 a 1000X con una fuente de luz adecuada. Es posible que se requiera capacidad de contraste de fase o de campo oscuro.
• Aparato de filtración con filtro de 0,2 µm.

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