Prečišćavanje vode od bakterija i drugih mikroorganizama je, uprkos svojoj uobičajenoj prirodi, veoma važan i ozbiljan naučni problem. Postojeće metode za njegovo rješavanje su ili preskupe ili dugo traju. Tim naučnika sa Univerziteta Stanford u SAD, koristeći mikroskopske svilene niti, ugljenične nanocevi i srebrne nanožice, kreirao je fundamentalno novi filter za uklanjanje mikroba iz vode. Filter sterilizira vodeni okoliš za nekoliko sekundi s efikasnošću većom od 98% i istovremeno ima visok kapacitet protoka (oko 100.000 l/h m 2).
Učinkovito pročišćavanje vode od raznih vrsta zagađivača ostaje jedan od glavnih zadataka čovječanstva. Nažalost, ovaj problem je i dalje aktuelan. Sada se oslobađanje vode od nečistoća provodi kombinirano, počevši od mehaničke faze pročišćavanja, kada se voda uklanja od makroskopskih nečistoća, a završava se fizičko-kemijskim metodama namijenjenim eliminaciji otrovnih tvari i elemenata. Srednji, biološki, stupanj prečišćavanja je sterilizacija vode (uništavanje bakterija i drugih opasnih mikroorganizama sadržanih u tekućini). Postojeći mehanizmi za biološko prečišćavanje vode imaju niz nedostataka. Prvo, njihovo trajanje je nekoliko sati, pa i više. Drugo, neki od njih se temelje na tehnologiji prolaska vode kroz posebne skupe membranske filtere, koji se brzo začepljuju i postaju neupotrebljivi.
Tim naučnika sa Univerziteta Stanford predložio je novi sistem za uklanjanje bakterija i mikroorganizama iz vode. Deaktivira bakterije u nekoliko sekundi sa efikasnošću većom od 98%, ima visoku propusnost od oko 100.000 l/h m 2, lako se integriše u postojeće sisteme za prečišćavanje i, prema otkrićima, mnogo je jeftiniji od tehnologija filtracije trenutno se koristi. Rezultati istraživanja objavljeni su u članku High Speed Water Sterilization Using One-Dimensional Nanostructures u časopisu Nano Letters.
Da bi napravili svoj filter, američki naučnici su koristili pamuk, srebrne nanožice i ugljenične nanocevi (slika 1). Uređaj je zapravo trostepena struktura, ako govorimo o veličini. Najveći dio filtera čine niti. Oni su međusobno usko isprepleteni, formirajući šupljine karakteristične veličine u rasponu od 10 do 100 mikrometara, a služe za sprečavanje začepljenja uređaja predmetima koji na neki način nisu zadržani u fazi mehaničkog čišćenja.
Sljedeća, manja komponenta filtera su srebrne žice promjera od 40 do 100 nm i dužine do 40 mikrona, smještene u šupljinama formiranim od pamučnih niti. Naučnici su odabrali ovaj plemeniti metal iz dva razloga. Prvo, to su dobro poznata baktericidna svojstva nanometarskih čestica srebra (vidi, na primjer, članak Uloga antimikrobne nanotehnologije srebra u časopisu Medicinski uređaji i dijagnostička industrija). Drugo, kao što su nedavni eksperimenti pokazali, antibakterijski efekat srebrnih nanožica je pojačan ako se na njih primeni električno polje (vidi sliku 2). Stoga su, kako bi se maksimizirala efikasnost filtera, autori rada odlučili koristiti srebrne nanožice, a zatim ih povezati na izvor električne struje (slika 1A).
Međutim, kako bi električno polje došlo do srebrnih nanožica i ne bi bilo zaštićeno pamučnim dielektričnim nitima, bilo je potrebno pronaći komponentu filtera koja, osim dobre električne provodljivosti, mora biti odgovarajuće veličine i lako se može integrirati u filter.
Kao takvu komponentu, istraživači su koristili ugljične nanocijevi, koje su bile utkane u pamučne niti. Cijeli korak po korak proces kreiranja filtera prikazan je na slici 2 B–G.
Zatim su autori članka prešli na testiranje uređaja. Da bi to učinili, istraživači su ga smjestili u suženje posebnog lijevka (slika 1D), u koji je voda dovođena brzinom od 1 litra na sat (ili 80.000 L/h m 2). Sama tečnost je prethodno bila zaražena vrstom E. coli Escherichia coli sa koncentracijom bakterija od 10 7 po mililitru. Primjenom električnog napona na filter, naučnici su izmjerili efikasnost uređaja – broj deaktiviranih bakterija u odnosu na njihovu prvobitnu vrijednost (slika 3).
Grafik pokazuje da se najveća efikasnost filtera postiže pri naponima od –20 i +20 V: 89 i 77%, respektivno. Ovi pokazatelji, prema autorima članka, mogu se poboljšati na 98% pa čak i više ako koristite tri uzastopna filtera. Naučnici također ističu činjenicu da proces sterilizacije vode traje samo nekoliko sekundi - znatno manje od trenutnih metoda biološke obrade.
Međutim, još uvijek nema potpunog razumijevanja mehanizama deaktivacije bakterija. Istraživači su u svom članku iznijeli hipotezu prema kojoj je, osim antibakterijskog djelovanja srebra, kolosalno električno polje koje nastaje u nanometarskoj blizini srebrnih žica također odgovorno za smrt E. coli. Numeričko modeliranje je pokazalo da naizgled bezopasan napon od 20 V stvara električno polje od oko 1000 kV/cm. Ovakva ogromna napetost vjerovatno dovodi do jake elektroporacije - stvaranja “rupa” u bakterijskim membranama. Najvjerovatnije, kombinovano djelovanje ova dva faktora dovodi do smrti bakterija.
Autori članka također raspravljaju o nedostacima uređaja. Prije svega, očito je da kada voda protiče kroz strukturu, u njoj ostaju tragovi ugljikovih nanocijevi i nanoskopskih srebrnih žica, iako beznačajni. Zbog toga će tijekom narednih eksperimenata biti potrebno osigurati da kombinacija ovih tvari, iako u vrlo malim količinama, bude potpuno netoksična za ljude. Osim toga, djelotvornost dizajna je dokazana samo za bakterije Escherichia coli, a nejasno je da li će ovaj filter djelotvorno raditi i s drugim mikroorganizmima. I iako baktericidni učinak srebra nije selektivan u odnosu na mikrobne vrste, autori članka su svjesni da i ovu činjenicu treba pažljivo proučiti.
U svakom slučaju, filter sa ovakvim karakteristikama svakako obećava, te stoga možemo samo čekati da se situacija razvije u vidu novih publikacija.
Iz ovog članka ćete naučiti:
Kako se steriliše voda?
Kako sterilizirati vodu ozonom i hlorom
Kako sterilizirati vodu ultraljubičastim svjetlom
Koja je instalacija potrebna za sterilizaciju vode?
Kako se steriliše voda?
Gotovo svaki stanovnik bilo kojeg ruskog grada će reći da voda iz slavine ima neprijatan miris i okus zbog hlora. Uz pomoć ove kemikalije uništavaju se virusi, bakterije i drugi mikroorganizmi koji žive u vodi. To je jeftin, ali moćan otrov. Tako se postiže efekat dezinfekcije i sterilizacije vode bez značajnih troškova za dezinfekcioni sastav.
Početak prošlog stoljeća karakterizirala je pojava alternativnih tehnologija za sterilizaciju vode. Industrijske instalacije proizvedene su gotovo istovremeno u Njemačkoj i Francuskoj, a naučna djelotvornost metode potvrđena je krajem 19. stoljeća.
Slične tehnologije došle su u Rusiju nekoliko decenija kasnije. Intenzitet i trajanje izlaganja zračenju utiče na vitalnost mikroorganizama. Stručnjaci koriste posebne tablice koje pomažu u preciznom izračunavanju potrebnih parametara za svaku pojedinačnu instalaciju za sterilizaciju vode.
Takve alternativne metode sterilizacije su ozoniranje ili zračenje ultraljubičastim svjetlom.
Ozon - O 3, alotropna modifikacija kiseonika, koji je jak oksidator hemijskih i drugih zagađivača koji se uništavaju kao rezultat kontakta sa njim. Za razliku od molekule kiseonika, molekul ozona se sastoji od tri atoma sa dužim vezama između njih. Po svojoj reaktivnosti, ozon je na drugom mjestu, iza fluora. Ozon postoji u sva tri agregatna stanja. U normalnim uslovima, to je plavkasti gas sa tačkom ključanja od +112 °C i tačkom topljenja od +192 °C.
Za sterilizaciju vode koristi se ozon koji se dobija iz atmosferskog vazduha u takozvanim ozonizatorima. Ozon se u ovim uređajima oslobađa pod utjecajem električnog pražnjenja.
Ponovimo da je ozon bezbojni plin s nestabilnim molekulima koji se sastoje od tri atoma kisika. Nakon kratkog vremenskog perioda, nastali molekul ozona se raspada i vraća u svoje prirodno stanje - dvoatomski molekul kiseonika. Atomi kiseonika koji se oslobađaju kao rezultat ovog procesa imaju tendenciju da se vežu za strane čestice sadržane u vodi.
Voda je u ovom slučaju medij koji potiče brzu razgradnju bakterija i drugih organskih nečistoća. Tako kisik postaje vrlo moćno oksidacijsko sredstvo, čija su dezinfekciona svojstva mnogo puta veća od onih drugih dezinficijensa, uključujući klor. Osim toga, ozon ne ostavlja miris i potpuno se razlaže na kisik. Stoga je poželjnije sterilizirati vodu za piće.
Za sterilizaciju bistre i čiste izvorske ili planinske vode, blago kontaminirane stranim organskim nečistoćama, potrebno je oko 0,5 mg/l ozona. Potrošnja ozona potrebna za sterilizaciju vode koja dolazi iz otvorenih rezervoara je do 2 mg/l. Za pročišćavanje vode u prosjeku je potrebno oko 1 mg/l ozona.
Trajanje postupka je od 5 do 15 minuta, u zavisnosti od vrste instalacije i njene izvedbe (što je temperatura viša, kontakt tretirane vode sa mješavinom zraka i ozona treba biti duži).
Budući da se molekule ozona oksidacijom pretvaraju u jednostavnije, bezbojne čestice, ozonska sterilizacija daje vodi plavkastu nijansu, dok je kloriranjem postaje zelenkasta.
Sterilizacija ozoniranjem je takođe najbolji način odlaganja vode. U slučajevima kada su mangan i željezo prisutni u obliku organskih spojeva ili koloidnih čestica (veličine od 0,1 do 0,01 mikrona), voda se može deironizirati samo prečišćavanjem ozonom, jer organska jedinjenja zahtijevaju preliminarnu oksidaciju.
Prednosti sterilizacije vode ozonom
Glavne prednosti ove metode sterilizacije vode su odsustvo ukusa i mirisa, kao i veoma dragoceno svojstvo samoraspadanja, jer se nakon tretmana ozon ponovo pretvara u kiseonik. Stoga je predoziranje ovim gasom praktično nemoguće. Sterilizacija vode ozonom je ekvivalentna procesu prirodnog prečišćavanja vode, koji se odvija u prirodnim uslovima pod uticajem vazduha i sunčeve svetlosti.
Ozon je snažno oksidaciono sredstvo sa oksidacionim potencijalom od 2,06 V. Uništavanje patogenih mikroorganizama uz njegovu pomoć događa se 15-20 puta brže nego kod hlora. Za virus dječje paralize smrtonosna je dvominutna izloženost ozonu u koncentraciji od 0,45 mg/l, dok će biti potrebno oko 3 sata i koncentraciji dezinficijensa od 1 mg/l da se uništi hlorom.
Prema istraživanjima, E. coli je najotpornija na oksidirajuća sredstva, ali i vrlo brzo umire kada se voda sterilizira ozoniranjem. Ova metoda je također vrlo učinkovita u suzbijanju uzročnika trbušnog tifusa i bakterijske dizenterije.
Osim toga, ozoniranje ni na koji način ne utječe na kemijski sastav vode, kao rezultat ovog procesa ne pojavljuju se dodatne strane tvari ili kemijski spojevi.
Nedostaci sterilizacije vode ozonom
Budući da je ozon otrovan plin, njegovo udisanje u visokim koncentracijama može uzrokovati oštećenje respiratornog sistema. Kod dužeg izlaganja ozonu mogu se razviti kronične bolesti pluća i gornjih disajnih puteva. Osim toga, u ovom trenutku, učinak produženog udisanja mikrokoncentracija ozona na ljudsko tijelo nije dovoljno proučavan.
Rad bilo kojeg postrojenja za sterilizaciju vode koji koristi ozon zahtijeva pažljivo praćenje sigurnosti, testiranje konstante koncentracije ozona pomoću gasnih analizatora i hitno upravljanje prekomjernim koncentracijama ozona.
Prije nekog vremena, ozonoterapija je bila nadaleko popularna i smatrana je sredstvom za borbu protiv velikog broja bolesti. Međutim, studije su pokazale da su istovremeno sa bolesnim ćelijama i zdrave ćelije izložene štetnom delovanju ozona. Kao rezultat toga, žive ćelije počinju da mutiraju neočekivano i nepredvidivo. Ozonoterapija nije učvrstila svoju poziciju u Evropi, a u SAD i Kanadi je upotreba ovog gasa dozvoljena isključivo u alternativnoj medicini.
U svom čistom obliku, ozon je eksplozivan, nema opasnosti od eksplozije, pod uslovom da koncentracija gasa u smeši nije veća od 10% ili 140 g/m3. Osim toga, ozon je toksičan, pri radu s njim potrebno je osigurati da njegova najveća dopuštena koncentracija u zraku prostorija u kojima se nalaze ljudi ne prelazi 0,0001 mg/l.
Govoreći o ultraljubičastom metodu sterilizacije vode, treba napomenuti da ultraljubičasto zračenje kao takvo ne postoji. Ultraljubičasto zračenje je širok spektar elektromagnetnog zračenja koje pada između ljubičastog kraja vidljive svjetlosti i rendgenskih zraka.
Grafički se ovaj raspon (naime, talasna dužina od 400 do 10 nm) može prikazati na sljedeći način:
S tim u vezi, nije sasvim jasno odakle dolazi baktericidni učinak ultraljubičastog zračenja. Uostalom, sama ljubičasta svjetlost nije opasna, dok je rendgensko zračenje povezano s gama česticama i nuklearnom eksplozijom. Ali mikroorganizmi sadržani u vodi ne umiru od zračenja.
Pa, hajde da odgovorimo na ovo pitanje.
Ali prvo, pružamo osnovne informacije o mjernim jedinicama ultraljubičastog zračenja - nanometrima:
Nanometar (nm, nm) je jedinica za dužinu u metričkom sistemu, koja je jednaka jednom milijardnom dijelu metra (tj. 1 × 10 −9 metara).
Mnogi ljudi znaju da dužina radio talasa može biti različita i da se meri u metrima, kilometrima i centimetrima. Što se tiče ultraljubičastog zračenja, to su nanometarski radio talasi. Može se podijeliti u nekoliko grupa:
Blizu ultraljubičastog (UV-A) sa talasnim dužinama 400–315 nm.
Srednje ultraljubičasto (UV-B), čija je talasna dužina 314–280 nm.
Daleki ultraljubičasti (UV-C) opseg talasnih dužina je 280-100 nm.
Ekstremno ultraljubičasto sa talasnom dužinom od 100-10 nm.
Blizu ultraljubičastog se neformalno naziva „crno svjetlo“ jer, pošto ga ljudsko oko u početku ne prepoznaje, ono, reflektirano od nekih materijala, spada u spektar zračenja vidljivog ljudima. Daleki i ekstremni ultraljubičasti raspon naziva se i vakuum, budući da Zemljina atmosfera u velikoj mjeri apsorbira njegove valove.
Kao rezultat reakcije ultraljubičastih valova dužine 320-400 nm (blizu ultraljubičastih) i kisika sadržanog u vodi, nastaje visokoaktivan oblik kisika (njegovi slobodni radikali i vodikov peroksid) koji može uništiti patogene mikroorganizme. . Osim toga, studije su potvrdile da je sunčeva svjetlost štetna za organizme u vodi, jer se pod utjecajem srednjeg ultraljubičastog zračenja uništava ćelijska struktura bakterija.
Na efikasnost sterilizacije vode ultraljubičastim svjetlom utječu veličina i vrsta organizama. U teoriji, ultraljubičasto zračenje može uništiti viruse, bakterije, gljivice i protozoe. Međutim, u praksi, veliki mikroorganizmi poput protozoa mogu zahtijevati značajnu dozu zračenja. Osim toga, neke vrste bakterija su otpornije na zračenje od drugih.
Snaga korištene ultraljubičaste lampe je također važna. Što je snažnija lampa koja se koristi za sterilizaciju vode, to može proizvesti više ultraljubičastog svjetla. Vremenom, snaga lampi slabi, a samim tim i količina primljenih UV zraka se smanjuje, te je stoga lampe potrebno mijenjati jednom u 4-6 mjeseci. Optimalna temperatura za proizvodnju ultraljubičastih zraka je +40…+43 °C. Hladnije okruženje smanjuje efikasnost sterilizacije.
Prodorna sposobnost ultraljubičastih zraka direktno zavisi od gustine vode. Pošto nisu u stanju da prodru u duboke slojeve vode, u ovom slučaju neće biti od koristi. Osim toga, UV zraci neće moći očistiti zamućenu vodu. Zbog toga se ultraljubičasti sterilizatori moraju postaviti nakon mehaničkih filtera za pročišćavanje vode. Inače, patogena flora, skrivajući se u sjeni mehaničkih nečistoća, mirno će čekati kraj izlaganja ultraljubičastom zračenju.
Na produktivnost jedinice za ultraljubičastu sterilizaciju također utiče salinitet vode. Što je slanije, to je niža efikasnost ultraljubičaste lampe.
Osim toga, čistoća lampe i njenog kućišta je neophodna za sterilizaciju. Premazivanje lampe od kamenca jednostavno će blokirati ultraljubičasto zračenje. A kako u tvrdoj vodi lampu počinje premazivati od trenutka kada se uključi, potrebno je redovno čišćenje limunskom kiselinom.
Još jedna važna stvar koju treba zapamtiti je da kada mijenjate ultraljubičastu lampu, nikada je ne smijete dodirivati rukama. Otisci prstiju koji su ostali u ovom trenutku će smanjiti efikasnost ultraljubičaste sterilizacije vode.
Kod ove metode sterilizacije važno je trajanje kontakta vode s ultraljubičastom lampom: što je duže, više patogenih mikroorganizama umire. Na vrijeme kontakta ili, drugim riječima, vrijeme ekspozicije, utiče protok vode (što je manja njegova brzina, potrebno je više vremena), kao i dužina lampe (kod dugačke lampe, vrijeme kontakta vode sa sterilizatorom povećava).
korištenje čiste lampe;
korištenje sterilizatora u čistoj vodi;
sterilizaciju treba obaviti mekom vodom (ne sadrži kamenac);
Gvožđe ne bi trebalo da bude prisutno u vodi (jer povećava njenu zamućenost);
za sterilizaciju je potrebno koristiti toplu vodu;
Treba koristiti najdužu moguću lampu;
protok vode treba da bude što manji;
lampe je potrebna redovna zamjena (što se lampa duže koristi, to je lošija efikasnost sterilizacije);
upotreba lampe veće snage;
koristite što je moguće manje slane vode;
odsustvo bakterija u vodi.
Na ruskom tržištu postoje mnoge kompanije koje razvijaju sisteme za prečišćavanje vode. Prilično je teško sami odabrati jednu ili drugu vrstu filtera za vodu, bez pomoći stručnjaka. Štaviše, ne biste trebali pokušavati sami instalirati sustav za pročišćavanje vode, čak i ako ste pročitali nekoliko članaka na Internetu i čini vam se da ste to shvatili.
Sigurnije je kontaktirati firmu za montažu filtera koja pruža kompletan spektar usluga – konsultacije stručnjaka, analizu vode iz bunara ili bunara, izbor odgovarajuće opreme, isporuku i povezivanje sistema. Osim toga, važno je da kompanija obezbjeđuje održavanje filtera.
naša kompanija Biokit nudi širok izbor sistema reverzne osmoze, filtera za vodu i druge opreme koja može vratiti vodu iz slavine u njene prirodne karakteristike.
Stručnjaci naše kompanije spremni su da vam pomognu:
sami priključite sistem za filtriranje;
razumjeti proces odabira filtera za vodu;
odabrati zamjenske materijale;
otklanjanje problema ili rješavanje problema uz uključivanje specijaliziranih instalatera;
pronađite odgovore na vaša pitanja putem telefona.
Vjerujte Biokit sistemima za prečišćavanje vode - neka vaša porodica bude zdrava!
Da bi održala zdravlje, osoba treba da pije najmanje dva litra čiste vode dnevno. Čista voda, prema sanitarno-higijenskim standardima Ruske Federacije i preporukama Svjetske zdravstvene organizacije, je voda čija organoleptička svojstva ne prelaze maksimalno dozvoljene koncentracije. Čista voda za piće ne smije sadržavati patogene bakterije i viruse.
Patogene bakterije i virusi, ulazeći u ljudsko tijelo iz vode, mogu uzrokovati ozbiljne bolesti kao što su trbušni tifus, paratifus, dizenterija, bruceloza, infektivni hepatitis, akutni gastroenteritis, antraks, kolera, poliomijelitis, tularemija, konjuktivitis. Ova lista bolesti uzrokovanih bakterijama i virusima sadržanim u vodi je daleko od potpune.
Virusi su najmanja živa bića. Njihova veličina se kreće od 16 do 30 mikrona. Mogu se vidjeti samo pod elektronskim mikroskopom. Virusi se sastoje od nukleinske kiseline koja je prekrivena proteinskom ljuskom. Oblik virusa je vrlo raznolik: lopta, kocka, ravni ili zakrivljeni štapići i tako dalje.
Prilikom provođenja biološke analize vode određivanje patogenih bakterija je teško, pa se radi bakteriološka analiza koja omogućava da se identificira ukupan broj bakterija u 1 ml vode.
Danas u tehnologiji postoji mnogo metoda dezinfekcije, odnosno sterilizacije vode. Mogu se podijeliti u četiri glavne grupe:
- termička metoda;
- metoda sterilizacije vode upotrebom jakih oksidirajućih sredstava;
- metoda sterilizacije vode izlaganjem ionima plemenitih metala (tzv. metoda oligodinamije);
- fizikalna metoda sterilizacije, tj. sterilizacija vode ultrazvukom ili ultraljubičastim zrakama.
Najčešća metoda danas je korištenje jakih oksidacijskih sredstava. Teoretski, hlor, ozon, hlor dioksid, jod, vodikov peroksid, kalijum permanganat, kalcijum hipohlorit, kalijum hipohlorit i drugi mogu se koristiti kao oksidaciono sredstvo. U praksi, pri sterilizaciji vode, radije koriste hlor, ozon i natrijum hipohlorit kao oksidant.
Kloriranje vode je jedan od načina da se izbjegne razvoj i širenje epidemija. To je zbog činjenice da je većina patogenih bakterija nestabilna na hlor. Ove bakterije uključuju bakterije koje uzrokuju trbušni tifus, tuberkulozu, dizenteriju, koleru, dječju paralizu i encefalitis. Međutim, ova metoda sterilizacije ima značajan nedostatak - hlor ne može uništiti bakterije koje stvaraju spore.
Fizička metoda sterilizacije vode također je postala široko rasprostranjena. Koristi se, na primjer, u slučaju dezinfekcije podzemnih voda. Ova metoda sterilizacije ima neospornu prednost u odnosu na metodu sterilizacije vode sa jakim oksidantima. Ova prednost leži u činjenici da voda, na primjer, kada je izložena ultraljubičastim zracima, ne gubi svoje prirodne i okusne kvalitete, a hemijska svojstva vode se ne mijenjaju. Osim toga, baktericidni učinak ultraljubičastih zraka javlja se mnogo brže od klora. Voda je odmah nakon toga spremna za piće. Ova metoda sterilizacije vode omogućava vam da uništite, između ostalog, bakterije koje stvaraju spore. Ali ova naizgled savršena metoda ima i svoje nedostatke. One se sastoje u tome što ne postoji operativni način kontrole efekta dezinfekcije, osim toga, ova metoda sterilizacije vode je neprihvatljiva za dezinfekciju mutne vode.
Sterilizacija vode je posljednja faza prečišćavanja. Voda koja je prošla preliminarne faze tretmana, bistrenja, taloženja i filtriranja podliježe sterilizaciji.
Predavanje br. 18.
Sterilizacija, proizvodnja vode, stabilizacija.
Sterilizacija– prema GF XI, ovo je proces ubijanja ili uklanjanja iz objekta mikroorganizama svih vrsta u svim fazama.
U Globalnom fondu XI članak “Sterilizacija” uključuje sljedeće metode:
Toplotni (para, vazduh)
Hemikalije (gasovi, rastvori)
Filtracija
Metoda zračenja
Termičke metode sterilizacije.
- sterilizacija vazduha – sterilizacija suvim toplim vazduhom u kabinetima za sušenje i sterilizaciju, temperatura 160 0, 180 0, 200 0 C (za uređaj videti strane 339-341). Ovom metodom svi mikroorganizmi umiru zbog pirogenetske razgradnje proteina.
Odnosi se na:
| Objekat sterilizacije | Temperaturni uslovi, vreme sterilizacije |
| Puderi otporni na toplotu: Natrijum hlorida Cink oksid Bijela glina | m< 25,0 при t=180 0 30 мин. t=200 10 мин. 25,0 < m < 100,0 40; 20 мин 100,0 < m < 200,0 60; 30 мин. Više od 200,0 ne može se sterilizirati ovom metodom. |
| Mineralna biljna ulja, masti, lanolin, vazelin | Do 100,0 t= 180 0 - 30 minuta t= 200 0 - 15 minuta 100,0 < m < 500,0 t=180 0 40 минут t=200 0 20 minuta više od 500.0 nije dozvoljeno |
| Staklo, porcelan, filterske jedinice, silikonska guma, metal | t = 180 0 60 minuta t = 160 0 150 minuta |
Nedostatak: ne možete sterilizirati vodu i otopine, jer vazduh je loš provodnik toplote, grejanje je neravnomerno.
- sterilizacija parom – izvedeno sa zasićenom vodenom parom pod pritiskom većim od atmosferskog.
Postoji kombinovani efekat visoke temperature i vlage, pa smrt nastupa na nižoj temperaturi. Kako pritisak pare raste, temperatura se povećava.
1 ATI (višak atmosfere)
1 kg s/cm 2 (kilogramska sila)
1,1 kg s/cm 3
vrijednosti temperature odgovaraju naznačenom tlaku ako je para čista, a ne mješavina pare i zraka. Što je više zraka, temperatura je niža, pa se zrak istiskuje parom, ventil se zatvara i para ulazi u sterilnu komoru. Nakon isteka perioda sterilizacije, slavina se otvara i para se ispušta. Manometar je postavljen na 0, komora je ispražnjena.
primjena:
Provodi se u posudama i teglama. Materijali nisu čvrsto složeni, bicikli moraju biti otvoreni. Označeno (datum, način sterilizacije). Nakon toga se zatvaraju i čuvaju ne duže od 3 dana. Nakon otvaranja iskoristiti u roku od 24 sata.
N.B! u izuzetnim slučajevima dozvoljena je sterilizacija na nižim temperaturama. Navedeno u tehničkoj dokumentaciji, 100 0, atmosferski pritisak, struja para. Ne postoji garancija potpune sterilizacije.
Praćenje efikasnosti termičkih metoda.
Izvodi se pomoću mjernih instrumenata, hemijskih i bioloških testova.
Hemijski testovi - koriste se supstance koje menjaju boju ili fizičko stanje na određenoj temperaturi (mešavina benzojeve kiseline sa fuksinom 10:1, am. Stavite u sterilizator. Ako se smeša otopi, boja se promenila, pa je temperatura 120 0 Tačka topljenja benzojeve kiseline je 122-124 0, saharoze, tiouree, jantarne kiseline topi se na 180 0.
Hemijske metode sterilizacije.
- gasna sterilizacija – plinski sterilizatori koriste čisti etilen oksid ili mješavinu sa metil bromidom 1:2,5. Režim rada ovisi o koncentraciji plina.
Sa sterilizacijskom dozom etilen oksida od 1200 mg/dm 3, vrijeme sterilizacije je 16 sati na temperaturi od 18 0. Smjesa na temperaturi od 55 0 4 sata, pri sterilizacijskoj koncentraciji od 2000 mg/dm 3.
Predmeti se sterilišu u vrećama od polietilena i pergamenta, gume, polimernih materijala i stakla.
Mana: Gasovi su toksični, potrebno je otplinjavanje nakon sterilizacije.
- sterilizacija rastvorima . Izvoditi u zatvorenim posudama od stakla ili plastike sa proizvodom potpuno uronjenim za vrijeme trajanja izlaganja sterilizaciji. Nakon sterilizacije, proizvod se mora isprati sterilnom vodom u aseptičnim uslovima. Proizvodi od gume, stakla i materijala otpornih na koroziju se sterilišu.
Steriliziram rastvorima vodikovog peroksida i deoksona, NAD kiselina.
Sterilizacijski rastvor vodonik peroksida (H 2 O 2): na 18 0 - 360 minuta
na 50 0 - 180 minuta
Dezoxon rastvor za sterilizaciju (1% rastvor): na 18 0 - 46 minuta
Sterilizacija filtracijom.
Rastvori termolabilnih supstanci se sterilišu, jer za njih je to jedini način. Mikrobne ćelije se smatraju nerastvorljivim česticama koje se mogu mehanički odvojiti od tečnosti. Nekoliko predfiltera sa velikim prečnikom pora postavljeno je ispred filtera za sterilizaciju. Svi filteri su podijeljeni u dvije grupe:
Membrane
Duboko
Membrane. Odlikuje ih sitasti mehanizam za zadržavanje mikrobnih ćelija. Maksimalni prečnik pora nije veći od 0,3 mikrona. To su tanki diskovi napravljeni od polimernih materijala (Vladipor, acetat celuloze). Koriste se specijalne jedinice za filtriranje pod pritiskom.
Duboko. Keramika, porcelan, azbest, papir. Kompleksni mehanizam zadržavanja (sito, adsorpcijski, inercijski). Filtracija se vrši pod vakuumom.
Sterilizacija zračenjem.
Ne koristi se u ljekarnama. Koristi se za plastične proizvode, materijale za oblaganje i proizvode za jednokratnu upotrebu u ambalaži. Zračenje u ambalaži na g-instalacijama, protonskim akceleratorima i drugim izvorima g-zraka, radioaktivnih izotopa Co 60, Cs 137.
Državni fond XI sadrži članak „Test steriliteta“. Kontrola se vrši 2 puta mjesečno u SES-u.
Rastvarači za injekcijske otopine.
Koriste se voda za injekcije, biljna ulja (u apotekama), vodena ulja, etri (benzil benzoat, etil oleat), alkoholi, glicerin (u fabrikama).
Voda za injekcije
Aquae pro injectionibus
Mora proći sve testove za pročišćenu vodu i biti bez pirogena. Pirogene tvari nisu hlapljive, ne destiliraju se parom, može doći do kontaminacije kada se kapljice vode prenesu ili kondenzat odnese, stoga je faza kapljica odvojena od faze pare. Da biste to učinili, posebni sifoni za prskanje (separatori, reflektori) ugrađuju se u uređaje duž puta pare. Oni su:
Film
Volumetrijski
Centrifugalna
Kombinovano
Film - skup ploča različitih veličina kroz čije rupe prolazi para.
Centrifugalno - stvara se rotaciono kretanje izdvojene pare, kapi se odvajaju.
Volumetrijski - kapljice ispadaju iz parnog toka pod uticajem gravitacije, jer put pare se produžava.
Proizvodnja vode bez pirogena osigurava se pažljivim odvajanjem pare koja prolazi kroz reflektirajuće zaslone smještene u gornjem dijelu komore za isparavanje. Prečišćavanje vode od pirogenih materija vrši se dodavanjem hemijskih reagensa (kalijev permanganat, natrijum dihidrogen fosfat (NaH 2 PO 4)). Za njih postoje kapaljke.
Koristi se samo sveže destilovana voda za injekcije i čuva se 24 sata u aseptičnim uslovima.
Destilatori za nepirogenu vodu nalaze se u aseptičnoj prostoriji za destilaciju.
Voda za injekcije se svakodnevno prati od strane analitičara (nedostatak hlora, kalcijuma, redukcionih supstanci, sulfatnih jona, amonijumovih soli, ugljen-dioksida). Kompletna hemijska analiza se vrši jednom kvartalno. Nepirogenost - jednom kvartalno u SES-u.
Stabilizacija rastvora za injekcije.
Tokom procesa sterilizacije i skladištenja moguća je razgradnja supstanci: mogu se formirati sedimenti i toksični proizvodi, boja i svojstva mogu se promeniti. Sa povećanjem temperature za svakih 10 0 C, brzina kemijske reakcije se povećava za 2-4 puta, stoga se kemijske promjene ubrzavaju mnogo puta tokom sterilizacije.
Dva glavna puta razgradnje: hidroliza i oksidacija.
Soli u kojima su jedna ili obje komponente slabe podliježu hidrolizi. Ako su komponente jake, tada ne dolazi do hidrolize.
Ultraljubičaste zrake su sastavni dio elektromagnetnog zračenja i graniče s jedne strane s vidljivom svjetlošću, s druge s rendgenskim zracima, gama zračenjem i kosmičkim zracima. Ultraljubičasto zračenje (u daljem tekstu UV zračenje) se konvencionalno dijeli na tri dijela:
Region A (skraćeno UV-A) ima granice od 320 do 400 nm (nanometara) i nalazi se u blizini ljubičaste boje vidljivog dela spektra. Ovaj dugotalasni dio UV zračenja prodire u staklo i vodeni stup, ali ga zadržavaju posebni UV filteri. Ponekad se naziva "bliskim" ultraljubičastim zračenjem;
Region B (be) (UV-B) ima granice emisije od 280 do 320 nm. UVB zračenje je blokirano staklom i ne prodire u sloj vode. Ove ultraljubičaste zrake uzrokuju da pocrnimo na plaži, ali mogu uzrokovati oštećenje tkiva, rožnjače itd.;
C (ce) regija (UV-C) ima granice od 200 do 280 nm i najopasniji je dio UV zračenja. Ovaj kratkotalasni dio UV zraka ne prodire u staklo ili vodu. Ovi zraci su dio kosmičkog zračenja i blokirani su ozonskim omotačem u gornjim slojevima Zemljine atmosfere. Regije B i C se nazivaju "daleko" UV zračenje.
Ultraljubičasto zračenje s valnim duljinama od 190 do 300 nm sposobno je uništiti bakterije, viruse, gljivice, jednoćelijske alge i male protozoe. Zračenje u opsegu od 250-260 nm je prepoznato kao najefikasnije, pa većina UV lampi namenjenih za sterilizaciju ima maksimalnu efikasnost u ovoj oblasti.
Ultraljubičaste zrake remete hemijsku strukturu DNK ćelija protozoa i formiraju oksidacione agense koji su toksični za ove životinje.
Svojstva sterilizacije UV lampe u akvarijumu ograničena su na malu površinu oko same lampe, tako da je potencijalna šteta koju ultraljubičasti (UV) sterilizator može prouzrokovati neuporedivo manja od štete koja može proizaći iz nepravilne upotrebe ozona. Sposobnost UV zraka da unište
Snaga lampe za ovaj akvarijum. Ovisno o dizajnu sterilizatora, obično se preporučuje oko 4,5 W na svakih 100 litara;
Doživotne deponije. Većina UV lampi ima zagarantovani životni vek od oko 5.000 sati (nešto više od 6 meseci). Iako će lampe ostati upaljene nakon ovog vremena, možda neće raditi efikasno;
Udaljenosti između zida lampe i mikroorganizama. Baktericidni učinak ultraljubičastih zraka ograničen je na sloj vode od najviše 25 mm, međutim, u većini UV sterilizatora dizajniranih za obradu vode u morskim akvarijima, sloj vode koji pere površinu lampe je još manji - oko 6 -10 mm;
Brzina, priroda kretanja vode u sterilizatoru i, shodno tome, vrijeme kontakta vode koja sadrži mikroorganizme sa zonom baktericidnog djelovanja UV zračenja. Vrijeme kontakta je, po našem mišljenju, od primarnog značaja kada je u pitanju efikasna upotreba UV sterilizatora u akvariju.
