کشتن، حذف یا غیرفعال کردن میکروارگانیسمهای مضر را میتوان به عنوان گندزدایی نامید. تخریب یا غیرفعال کردن میکروارگانیسمهای بیماریزا منجر به توقف تولید مثل و رشد آنها میشود. افراد ممکن است با مصرف آب آلوده حاوی میکروارگانیسم های بیماری زا بیمار شوند. ضدعفونی و استریل کردن فرآیندهای مرتبط با یکدیگر هستند، اما گندزدایی همه میکروارگانیسم های مضر و بیضرر را از بین میبرد. از این رو، گندزدایی فرآیند مناسبتری است.
روشهای ضد عفونی
گاز کلر
کلر یک گاز زرد مایل به سبز است. با ایجاد فشار بالا، گاز به مایع تبدیل میشود. سمی است. گاز کلر بیشتر به عنوان ضدعفونی کننده آب استفاده میشود. زدن کلر به آب نقش بسیار موثری در حذف تقریباً همه میکروارگانیسم های بیماری زا دارد. هم به عنوان ضدعفونی کننده اولیه و هم به عنوان ضدعفونی کننده ثانویه قابل استفاده است. این گاز برای استفاده در سیستم خانگی قابل استفاده نیست زیرا بسیار خطرناک است. در غلظت های کمتر از ۱/۰ درصد حجمی در هوا کشنده است.
گندزدایی با محلول هیپوکلریت سدیم
هیپوکلریت سدیم به عنوان یک عامل سفید کننده، بیشتر برای سفید کردن کاغذها یا منسوجات، و به عنوان یک ضد عفونی کننده در محلول استفاده میشود. محلول به طور کلی حاوی 10-15٪ کلر است، اما به سرعت در فرآیند ذخیره سازی قدرت خود را از دست میدهد. محیط کنترل شده منظم مورد نیاز است زیرا محلول به شدت تحت تأثیر pH، نور، گرما و فلزات سنگین قرار میگیرد.
در شکل زیر نمایی از کلردارکردن به روش گاز و محلول هیپوکلریت سدیم ارائه شده است
:
تصویر ۱: کلر زنی به روش گازی
تصویر ۲: کلر زنی به روش هیپوکلریت سدیم
کلرزنی (هیپوکلریت کلسیم جامد)
Ca(OCl)2 (هیپوکلریت کلسیم) یک جامد ضروری است که میتواند جایگزین NaOCl (مایع) شود. به عنوان یک ضد عفونی کننده، شباهت با NaOCl دارد، تقریباً 70 درصد کلر در گریدهای تجاری Ca(OCl)2 موجود است. هم در فاضلاب و هم در آب آشامیدنی کاربرد دارد. به دلیل جامد بودن، Ca(OCl)2 ایمنتر از گاز کلر و NaOCl است. حتی زمانی که در جای خشک نگهداری میشود همچنین پایداری عالی دارد و در طول زمان قدرت خود را به خوبی حفظ میکند.
تصویر ۳: گندزدایی با هیپوکلریت کلسیم
گندزدایی با کلرآمینها
کلرامین ها از واکنش آمونیاک با کلر آزاد تشکیل میشوند. این مواد بسیار پایدار هستند و در مقایسه با کلر، محصولات جانبی هالوژنه کمتری نیز تشکیل میدهند. اما به اندازه کلر ضدعفونی کننده قوی نیستند و طول عمر ضدعفونی کنندگی طولانیتری را ارائه میدهد.
ازن زنی
ازن یک فرمول آلوتروپیک (ناپایدار) از اکسیژن است که در آن سه مولکول برای تولید یک مولکول جدید ترکیب میشوند. به سرعت تجزیه میشود تا رادیکال های آزاد بسیار واکنش پذیر تولید کند. پتانسیل اکسیداسیون ازن (7/2- ولت) و بیشتر از کلر (36/1- ولت) یا یون هیپوکلریت (49/1- ولت) است، مادهای است که به طور گسترده در تصفیه فاضلاب مانند اکسیدان ها استفاده میشود. ازن تنها توسط رادیکال هیدروکسیل (•OH) و فلوراید در ظرفیت اکسیداسیون آن پیشی گرفته است.
تصویر ۴: نمایی از فرآیند ازن زنی برای گندزدایی
اشعه ماوراء بنفش (UV)
UV میتواند برای تصفیه فاضلاب، آب آشامیدنی و آبزی پروری استفاده شود. اشعه ماوراء بنفش با تغییر اجزای بیولوژیکی میکروارگانیسمها به ویژه شکستن پیوندهای شیمیایی در DNA، RNA و پروتئین ها باعث ضدعفونی میشود.
تصویر ۵: گندزدایی با UV
گندزدایی به روش فوتوکاتالیستی
فرآیند فوتوکتالیست به شتاب یک واکنش نوری در حضور یک کاتالیزور به عنوان فوتوکاتالیز گفته میشود. در این فرآیند، از یک بستر جذب شده برای جذب نور استفاده میشود. در کاتالیز نوری، جفتهای الکترون-حفره یا همان رادیکال های ازاد توسط فعالیت فوتوکاتالیستی یا PCA ایجاد میشود. رادیکال هایی مثل رادیکال های هیدروکسیل •OH ) که توانایی انجام واکنش های ثانویه و حذف مواد بیولوژیکی و شیمیایی خطرناک در فاضلاب را دارند.
تصویر ۶: نمایش شماتیک مکانیزم فوتوکاتالیستی نیمه هادی.
