ضدعفونی‌سازی با استفاده از  UV و Ozone

ضدعفونی‌سازی با استفاده از  UVو Ozone

 

ضدعفونی‌سازی با استفاده از  UV و Ozone

واحد تحقیق و توسعه نانو ویو

UV و طیف طول‌‌موج‌های آن:

نور فرابنفش (Ultra Violet) که به اختصار به آن UV گفته می‌شود، موجی است که در گستره امواج الکترومغناطیس است و طول‌موج آن در محدوده ۱۰۰ الی ۴۰۰ نانومتر بوده که در طیف امواج الکترومغناطیس، بعد از نور مرئی و قبل از پرتو X قرار دارد.

طیف طول‌موج UV به ۴ دسته UVA، UVB، UVC و VUV تقسیم می‌شود که طول‌موج مربوط به هریک از این دسته‌ها و کاربردهای آنها در جدول زیر آمده است.

 

جدول ۱- دسته‌بندی طیف UV

(برگرفته از کتاب (Ultraviolet Germicidal Irradiation Handbook

UVو Ozone

همانطور که در جدول فوق می‌توان مشاهده نمود، برای طول‌موج‌های بین ۳۲۰ الی ۴۰۰ نانومتر از طیف UV که به UVA معروف است هیچ‌گونه اثر ضدعفونی‌سازی مشاهده نمی‌شود و کاربرد UV جهت استفاده‌های ضدعفونی‌سازی، مربوط به طول‌موج‌های ۲۰۰ الی ۳۲۰ نانومتر است.

از دلایل عدم امکان استفاده از طول‌موج‌های UVA جهت کاربردهای ضدعفونی‌سازی می‌توان به ۲ مورد زیر اشاره نمود:

۱) انرژی این فتون‌ها طبق فرمول به دلیل فرکانس پایین (با افزایش طول‌موج، فرکانس کاهش می‌یابد) بسیار کمتر از انرژی فتون‌های UVB و UVC است، لذا میزان واکنش‌های فتوشیمیایی ناشی از آنها نیز بسیار کمتر خواهد بود.

۲) همانطور که در نمودار زیر می‌توان مشاهده نمود، میزان جذب فتون‌های UV توسط DNA میکروارگانیزم‌ها، دارای بیشینه‌ای (max) در طول‌موج مربوط به دسته UVC است و طول‌موج‌های UVA توسط DNA جذب نمی‌گردند.

UVو Ozone

تصویر ۲- میزان جذب UV توسط DNA در طول‌موج‌های مختلف

 

  • مدت زمان و شدت لازم جهت ضدعفونی‌سازی:

میزان ضدعفونی‌سازی به‌وسیله اشعه UV به شدت اشعه (برحسب) مدت قرارگیری (برحسب s) در معرض تابش و فاصله از اشعه (برحسب cm) بستگی دارد.

میزان ماکزیمم شدت انرژی لازم جهت نابودی اکثر میکروارگانیزم‌ها ۳۰ محاسبه گردیده که از طریق تابش اشعه UV با شدت ۴۰ به سادگی و در ۱۰ دقیقه ممکن خواهد گردید.

لازم به ذکر است که میزان آستانه شدت انرژی اشعه فاقد آثار زیان‌بار برای انسان ۶ تعیین گردیده است. با توجه به طول‌موج آن، Transmittance اشعه UV در بسیاری از مواد و سطوح مورد تابش برابر صفر است.

 

ضدعفونی‌سازی با استفاده از Ozone:

با وجود مزایایی که برای ضدعفونی‌سازی از طریق اشعه UV عنوان گردید، به دلیل ماهیت ذره‌ای نور، حرکت فتون‌ها به خط مستقیم است و امکان ضدعفونی‌سازی در مواردی با استفاده از اشعه UV ممکن نخواهد بود. در این موارد با بهره‌گیری از خاصیت حرکت کاتوره‌ای مولکول‌های ازون می‌توان ضدعفونی‌سازی این سطوح را نیز به‌درستی به انجام رساند.

ایجاد ازون می‌تواند به شیوه‌های مختلفی انجام پذیرد که از جمله‌ی آنها می‌توان به شیوه‌های الکترولیز آب، فتوشیمیایی،

رادیوشیمیایی و تخلیه الکتریکی (Corona Discharge) اشاره نمود. استفاده از هریک از این شیوه‌ها به محل موردنیاز جهت استفاده از ازون درون آب، هوا و … (و میزان غلظت ازون موردنیاز)، تخلیه الکتریکی برای غلظت‌های زیاد و روش فتوشیمیایی برای غلظت‌های کم بستگی خواهد داشت. برای ایجاد ازون با استفاده از شیوه‌ی فتوشیمیایی مطابق تصویر زیر، بیشترین جذب فتون‌های تابیده‌شده توسط مولکول اکسیژن در بخش بخصوصی از نور UV رخ می‌دهد که می‌توان با استفاده از این طول‌موج میزان قابل‌توجهی ازون ایجاد نمود ( ۱۳۰ الی ۲۰۰ نانومتر). میزان دوز ازون و زمان لازم جهت قرارگیری در معرض آن ازون جهت ضدعفونی‌سازی با واحد محاسبه و بیان می‌گردد که بسیاری از تحقیقات میزان ۲۰۰ را برای ضدعفونی‌‌سازی طیف وسیعی از میکرو ارگانیزم‌ها مناسب یافته‌اند.

 

 

UVو Ozone

 

تصویر ۳- میزان کاهش لگاریتمی باکتری‌ها در مجاورت ازون به مدت ۳۰ دقیقه

(برگرفته از مقاله بررسی قدرت ضدعفونی‌کنندگی ازون روی باکتری‌ها در سطوح جامد)

 

 

 

UVو Ozone

تصویر ۴- میزان جذب UV توسط مولکول اکسیژن در طول‌موج‌های مختلف

 

مهم‌ترین مسئله در ضدعفونی‌سازی به‌وسیله ازون، ایجاد فضای ایزوله و جلوگیری از نشت ازون و ایجاد مسمومیت برای افراد است. این نقیصه می‌تواند با استفاده از عوامل کنترل‌کننده و کاهنده میزان ازون از جمله میزان رطوبت، دما یا سرعت گردش هوا در محفظه ضدعفونی‌سازی مرتفع گردد.

اصول سترون­سازی (Sterilization)، ضدعفونی (Disinfection) و گندزدایی (Antisepsis) در مراکز پزشکی (۷)

اصول سترون‌سازی (Sterilization)، ضدعفونی (Disinfection) و گندزدایی  (Antisepsis) در مراکز پزشکی (۸)

سندرم پرتوی حاد

برای دانلود پی دی اف بر روی لینک زیر کلیک کنید

برچسبها
  • Ozone
  • UV
  • طول‌‌موج‌
  • نانو ویو

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *