PRINCIPIO DI AZIONE UVC
PERCHÉ LA DISINFEZIONE UV-C IN PARTICOLARE?
I microrganismi come batteri, muffe, lieviti e protozoi possono essere distrutti o eliminati con metodi fisici, biologici e chimici. Il tipo di radiazione che provoca l'inattivazione dei batteri è oggi noto come radiazione ultravioletta; la ricerca sul comportamento dei microrganismi nei confronti di questa radiazione ha portato allo sviluppo di nuovi metodi di disinfezione, sia dell'aria che delle superfici dei materiali solidi.
La disinfezione, senza l'uso di disinfettanti chimici o di alte temperature, è possibile dove prima era impossibile o difficile da ottenere. La radiazione UVC a onde corte ha un forte effetto germicida.
L'UVC sfrutta l'effetto fotolitico, per cui i microrganismi vengono distrutti o inattivati dalle radiazioni, impedendo loro di riprodursi ulteriormente. Ciò significa che le basi di timina che si trovano una accanto all'altra sul filamento di DNA formano un legame chimico e in questo modo formano un ponte (dimero). Se si forma un numero sufficiente di dimeri, il DNA non può più replicarsi. Tuttavia, alcuni microrganismi possono rigenerarsi assorbendo gli UVA. In altri casi, gli UVC possono anche far sì che gli UVA o gli UVB scindano un composto in una molecola, dando origine a radicali liberi, che spesso sono altamente instabili e possono reagire per formare un prodotto finale inattivo. Nella disinfezione, questi effetti si verificano a lunghezze d'onda inferiori a 320 nm, con l'optimum a circa 260 nm. L'effetto deturpante o distruttivo sui microrganismi è indipendente dal valore del pH, dalla temperatura o dalla presenza in un mezzo liquido, solido o gassoso. L'importante è che la radiazione raggiunga l'organismo. Ciò significa che un batterio coperto da un altro batterio o da una particella sfugge all'influenza. A differenza di altre tecniche, la fotolisi UVC non produce quasi nessun sottoprodotto potenzialmente pericoloso.
RADIAZIONE ULTRAVIOLETTA
La radiazione ultravioletta è uno dei tanti tipi di radiazione (raggi X, luce, onde radio e televisive, corrente alternata, ecc.) che appartengono tutti alla stessa categoria di radiazione elettromagnetica. La differenza tra i tipi di radiazioni è determinata esclusivamente dalle lunghezze d'onda. I raggi cosmici e i raggi X hanno le lunghezze d'onda più corte. Le correnti alternate si trovano all'estremo opposto. Solo un'area molto piccola è coperta dalla radiazione ottica, che include la radiazione UV. Le radiazioni visibili e le radiazioni infrarosse continuano lo spettro delle onde nella gamma delle onde lunghe.
L'ultravioletto è una parte della radiazione elettromagnetica, limitata nella parte superiore dallo spettro visibile e nella parte inferiore dai raggi X. Per definizione, lo spettro della radiazione ultravioletta è compreso tra 100 e 400 nm (1 nm = 10-9 m) ed è invisibile all'occhio umano.
Per le applicazioni pratiche, lo spettro UV è stato suddiviso in tre aree:
- UVA (radiazione a onda lunga) da 315 nm a 400 nm
- UVB (radiazione a onde medie) da 280 nm a 315 nm
- UVC (radiazione a onda corta) da 100 nm a 280 nm
La radiazione nella banda UVC a onde corte ha un forte effetto germicida. La radiazione UV emessa da una sorgente è espressa in watt (W), la densità dell'irraggiamento in W/m². La dose, che moltiplica la densità dell'irraggiamento per il tempo (t) in secondi, è importante per l'effetto germicida. È espressa in J/m².
1 joule = 1 watt secondo. La resistenza dei microrganismi all'irradiazione UV varia notevolmente. Inoltre, l'ambiente del microrganismo influenza la dose necessaria per distruggerlo. L'acqua, ad esempio, può assorbire parte della radiazione efficace, a seconda della concentrazione di sostanze estranee che contiene. I sali di ferro in soluzione sono noti inibitori. Gli ioni di ferro assorbono le radiazioni UV.
PERCHÉ LA DISINFEZIONE UV-C IN PARTICOLARE?
Il processo di disinfezione oggi più utilizzato è la clorazione. Tuttavia, questo processo può produrre aloformi come il cloroformio, i cui effetti cancerogeni sono oggetto di discussione. È quindi comprensibile il crescente desiderio di sostituire questo processo o di limitare l'uso del cloro. Inoltre, è sempre più necessario utilizzare l'acqua di superficie, che è più contaminata o inquinata dell'acqua di falda (ad esempio, con germi fecali).
Un metodo che non prevede l'aggiunta di sostanze all'acqua da trattare è la disinfezione con radiazioni UVC. Questo metodo non lascia sostanze tossiche nell'acqua. In linea di principio, non accade nulla di diverso da quanto avviene in natura. Infatti, gli effetti ossidanti e germicidi della radiazione solare contribuiscono in modo significativo a mantenere pulito il nostro ambiente. Con la disinfezione UV artificiale aumenta l'intensità della radiazione o la quantità di radiazioni nell'intervallo efficace, e quindi l'efficienza.