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 100 الی 400 نانومتر بوده که در طیف امواج الکترومغناطیس، بعد از نور مرئی و قبل از پرتو X قرار دارد.
طیف طول‌موج UV به 4 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 1- دسته‌بندی طیف UV
(برگرفته از کتاب (Ultraviolet Germicidal Irradiation Handbook
همانطور که در جدول فوق می‌توان مشاهده نمود، برای طولموجهای بین 320 الی 400 نانومتر از طیف UV که به UVA معروف است هیچ‌گونه اثر ضدعفونیسازی مشاهده نمی‌شود و کاربرد UV جهت استفاده‌های ضدعفونیسازی، مربوط به طولموجهای 200 الی 320 نانومتر است.
از دلایل عدم امکان استفاده از طولموجهای UVA جهت کاربردهای ضدعفونیسازی می‌توان به 2 مورد زیر اشاره نمود:
1) 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.
2) 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.
تصویر 2- 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 30 محاسبه گردیده که از طریق تابش اشعه UV با شدت 40 به سادگی و در 10 دقیقه ممکن خواهد گردید.
لازم به ذکر است که میزان آستانه شدت انرژی اشعه فاقد آثار زیان‌بار برای انسان 6 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 ( 130 الی 200 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 200 را برای ضدعفونیسازی طیف وسیعی از میکرو ارگانیزم‌ها مناسب یافته‌اند.
|
تصویر 4- 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 (7)
اصول سترونسازی (Sterilization)، ضدعفونی (Disinfection) و گندزدایی (Antisepsis) در مراکز پزشکی (8)
برای دانلود پی دی اف بر روی لینک زیر کلیک کنید
ورود / ثبت نام