Sebelum membahas tentang Total Organik Karbon atau biasa disebut TOC (Total Organic Carbon) maka kita bahas sedikit tentang air. Karena TOC itu sendiri sangat berkaitan dengan pengukuran kualitas air.
Air merupakan salah satu kebutuhan mendasar di dalam hidup manusia, entah itu digunakan sebagai air minum atau pun aktifitas lainnya seperti mandi dll. Begitu juga dalam proses produksi industri manufakturing terutama di industri farmasi ataupun petrokimia.
Air yang digunakan dalam suatu industri (terutama industri farmasi) harus terbebas dari zat reaktif yang berbahaya. Proses pemurnian dasar dari air melalui filtrasi, destilasi, penyinaran sinar UV dan lain sebagainya merupakan contoh proses untuk mendapatkan kualitas air seperti yang diinginkan.
Daftar Isi
Sistem Pengolahan Air Dalam Industri Farmasi
Pengolahan air dalam industri farmasi meliputi tiga aspek yaitu :
Spesifikasi mutu air
Spesifikasi mutu air memiliki tingkatan yaitu :
- Air pemasokan
- Air murni
- Air tingkat pemurnian yang tinggi
- air untuk injeksi
- air untuk mutu pada proses bentuk sediaan
Sistem pemurnian air
Berikut ini adalah beberapa mekanisme sistem pemurnian air :
- Mekanisme raw water, dimana mekanisme ini sistem pengolahan airnya dapat menghilangkan berbagai Cemaran seperti ion, bahan organik, partikel mikroorganisme yang terdapat dalam air yang akan digunakan untuk produksi
- Mekanisme multimedia filter, dimana mekanisme ini berfungsi untuk menghilangkan lumpur, endapan dan partikel-partikel yang terdapat pada raw water
- Mekanisme aktif karbon filter, dimana mekanisme ini digunakan untuk uap tekanan tinggi, biasanya bahan memiliki daya absorbsi yang sangat tinggi
- Mekanisme Water softener filter, biasanya digunakan untuk menghilangkan atau menurunkan kesadahan air dengan cara meningkatkan Ion Ca, Mg.
- Mekanisme Reverse osmosis, merupakan teknik pembuatan air murni yang dapat menurunkan hingga 95 % total TDS di dalam air, mekanisme EDI biasanya dimana pada mekanisme ini peningkatan ion positif dan ion negatif dipakai sebagai elektroda, dan elektroda tersebut dihubungkan dengan arus listrik searah sebagai proses pemurnian air dapat berlangsung terus-menerus tanpa regernerasi.
Baca Juga : Panduan Penggunaan dan Cara Kalibrasi Alat Ukur Ion Meter
Sistem Penyimpanan dan Distribusi Air
Pada sistem ini merupakan sistem yang paling penting harus dirancang integrasi sepenuhnya dengan komponen sistem pemurnian air dan sistem distribusi ini harus terkonfigurasikan untuk mencegah kontaminan berulang terhadap air setelah pengolahan.
Pengertian Total Organik Karbon
Total Organik Karbon didefinisikan sebagai jumlah karbon yang terikat dialam senyawa organik yang terkadung didalam air itu sendiri. Selama beberapa tahun terakhir, Analisis terhadap Total Organik Karbon (TOC) merupakan teknik analisa yang bisa dikatakan paling baik untuk mengetahui kualitas suatu air
Jika kita melihat dari terminologi organik karbon, tentunya juga ada inorganik karbon. Dalam suatu sistem instrumen pengukur TOC karbon tersebut terukur dalam bentuk total (Total Karbon) serta Inorganik Karbon (IC) dan TOC didapatkan dari pengurangan antara TC dan IC tersebut. Dalam pengukuran ini sampel dialirkan ke dalam tubing yang berbeda, kemudian sampel dalam tubing pertama direaksikan dengan senyawa asam sehingga membentuk CO2 yang terukur sebagai IC. Sedangkan sampel dalam tubing kedua dioksidasi sehingga membentuk CO2 yang terukur sebagai TC (Total Carbon). Metode ini sering dikenal dengan pengukuran Pengukuran TOC secara tidak langsung.
Sedangkan pengukuran Langsung dimulai dengan menghilangkan terlebih dahulu Inorganic Carbon pada sampel melalui proses acidification dengan menghasilkan gas yang dibuang ke udara. Kemudian sampel yang sudah terbebas dari Inorganic Carbon dioksidasi sehingga berubah menjadi CO2 yang terukur sebagai TOC.
Proses pengukuran TOC dalam suatu industri sangatlah sensitif mengingat satuan dari pengukuran ini adalah dalam kisaran ppm atau bahkan ppb. Sehingga sedikit pengaruh dari lingkungan mengakibatkan perubahan nilai tersebut yang terkadang menyebabkan kualitas air itu sendiri out of spesifikastion. Maka tak jarang saat ini banyak industri yang menggunakan inline TOC untuk menghindari hal tersebut.
Perawatan Alat TOC (Total Organic Carbon)
Alat ini bekerja untuk pengukuran dengan konsentrasi ppm (part per million) atau bahkan ppb (part per billion), sehingga dari sisi perawatan juga memerlukan perhatian khusus. Ada beberapa consumable yang perlu dilakukan penggantian secara berkala, antara lain sebagai berikut :
- Acid
Acid di dalam TOC berfungsi untuk mengurai inorganic karbon - Oxid
Oxid di dalam TOC berfungsi untuk mengoksidasi sampel - Pump Tubing
Pump tubing juga harus kita ganti secara berkala, karena pump tubing semakin lama maka akan getas dan elastisitasnya akan melemah sehingga flowrate / aliran sampel tidak stabil. Seperti kita ketahui, flow rate ini merupakan salah satu parameter pada kalibrasi TOC. Pump tubing mempunyai masa pakai selama 1 tahun - Resin Bed
Resin bed ika jenuh maka kemampuan resin untuk memfilter reservoir tidak dapat berjalan dengan baik sehingga mengganggu proses analisa.
- Uv Lamp
Uv lamp yang tidak pernah diganti intensistasnya akan menurun sehingga proses oksidasi tidak optimal
Kalibrasi TOC (Total Organik Karbon)
Instrument pengukur TOC juga harus senantiasa dikalibrasi sehingga hasil yang didapatkan dalam pengukuran Total Organik Karbon tersebut senantiasa dapat dipertanggung jawabkan. Kalibrasi TOC Analyzer sebaiknya dilakukan 1 tahun sekali, hal ini berdasarkan rekomendasi dari pabrikannya. Sebelum dilakukan kalibrasi TOC Analyzer ini pastikan kondisi cunsumable baik itu acid, atau oxid masih layak digunakan / belum expired date, atau alangkah baiknya jika menggunakan acid dan oxid yang baru. Pastikan juga kondisi UV lamp, Pump Tubing, serta resin bed nya masih layak digunakan.
TOC analyzer dapat dikalibrasi secara single point hanya menggunakan 1 standar dengan konsentrasi 1 ; 5 ; 10 ; 25 ; 50 ppm atau dengan multi point dengan beberapa standar tersebut. Jika proses kalibrasi dilakukan secara single point, sebaiknya dilakukan dengan larutan standar dengan nilai konsentrasi yang mendekati penggunaan, Contoh : Dalam industri farmasi dimana unit TOC digunakan untuk memantau kualitas purified water maka jika dikalibrasi secara single sebaiknya menggunakan titik 1 ppm saja karena pengukuran purified water tersebut biasanya dilakukan pada konsentrasi dibawah 1 ppm.
Berikut ini adalah beberapa jenis standar yang digunakan untuk proses kalibrasi TOC :
TOC Calibration Standards :
- Calibration blank
- 1 ppm TOC (as KHP)
- 5 ppm TOC (as KHP)
- 10 ppm TOC (as KHP)
- 25 ppm TOC (as KHP)
- 50 ppm TOC (as KHP)
IC Calibration Standards
- 1 ppm IC (as Na2CO3)
- 5 ppm IC (as Na2CO3)
- 10 ppm IC (as Na2CO3)
- 25 ppm IC (as Na2CO3)
- 1 ppm IC (as Na2CO3)
- 50 ppm IC (as Na2CO3)
Dimana 1 ppm = 1 mg C/L ; 1 ppb = 1 mikrogr C/L
Berikut ini adalah contoh untuk standards yang diperlukan untuk single point calibration :
TOC Calibration Standards
- Calibration Blank
- 1 ppm TOC (as KHP)
IC Calibration Standards
- 1 ppm IC (as Na2CO3)
Standards yang diperlukan untuk calibration verification :
- Verification blank
- 1 ppm TOC (as KHP)
- 1 ppm IC (as Na2CO3)
Standards yang diperlukan untuk system suitability verification
- Reagent water blank – Rw
- 500 ppb TOC (As Sucrose) – RS
- 500 ppb TOC (As benzoquinone) – RSS
Penyimpanan larutan standar diatas juga perlu diperhatikan supaya larutan tersebut tidak rusak, yaitu berkisar 5 derajat celsius. Prosedur kalibrasi TOC ini biasanya sudah tertulis di dalam manual book masing-masing unit bersangkutan dan kita hanya tinggal mengikutinya saja.
Hasil kalibrasi tersebut bisa langsung dibandingkan dengan spesifikasi yang tertera di dalam manual. Untuk jasa layanan kalibrasi TOC bisa langsung menggunakan prinsiple / distributor alat nya langsung.
Demikian artikel kali ini, jika ada yang ingin ditambahkan silakan langsung langsung di kolom komentar.