پاورپوینت گندزدایی آب با استفاده از اشعه فرابنفش

پاورپوینت گندزدایی آب با استفاده از اشعه فرابنفش

‏انواع پرتو و اثر آن در گندزدایی

‏یکی از عوامل فیزیکی شناخته شده که بر میکروب ها اثر زیان آور دارد انرژی تابشی می باشد. انوتع اشعه را به سه گروه اصلی می‌توان تقسیم نمود: ذره ای – الکترومغناطیسی و اکوستیک. جریان اتم‌ها، الکترون ها و پروتون‌ها مثال‌هایی از اشعه ذره ای هستند.

اشعه الکترومغناطیسی مشتمل بر طیف وسیعی از تابش‌ها می باشدکه از امواج وادیویی با طول موج بلند و فاقد اثر بیولوژیکی تا امواج میکروویو و مادون قرمز با اثرات گرمایی، نور مرئی و پرتو فرابنفش، اشعه ایکس، گاما و امواج کیهانی را در برمی‌گیرد.

در شکل 7-1‏ طیف الکترومغناطیسی با بزرگنمایی موقعیت انواع پرتو فرابنفش قابل ملاحظه است. تفاوت اثر این امواج بر حیات میکرو‏ب‌ها بستگی به طول موج و مقدار انرژی اشعه دارد.

سرعت انواع اشعة  الکترومغناطیس بر خلاف اشعه ذره‌‌ای ثابت بوده و حدود 300000 ‏کیلومتر در ثانیه است و گرچه بصورت موج حرکت می کند اما مانند این است که بصورت مقادیر مشخص از انرژی ‌موسوم به کوانتا(Quanta) یا فوتون‌ها از منابع تابش تولید شده وطی طریق می نمایند. انرژی این فوتون‌ها بستگی به فرکانس تابش دارد و با رابطه زیر نشان داده می شود:

E= hf

E = انرژی یک کوانتوم

f = فرکانس یا تعداد نوسان در ثانیه

h = ثابت پلانک (‌27-10× 6/62 ارگ – ثانیه )

‏به این ترتیب انرژی یک فوتون باکاهش طول موج نور افزایش می یابد. یک انشتین باکتری کشی در طول موج 254 ‏نانومتر معادل 130/9‏وات ساعت انرژی است و می توان نوشت:

 7/6389  میلی فوتون یا 3-10×7/6389 انشتین = یک وا‏ت ساعت

2/121 ‏میکر ومول فوتون یا 6-10×‏2/121  انشتین – یک وات ثانیه – یک ژول

‏بطور معمول هرچه انرژی تابشی بیشتر باشد اثر زیان آور آن میکروب ها بیشترخواهد بود. در عمل نیز مشاهده می شود اشعه کاما وایکس که طول موج کمتری دارند قدرت نفوذ بیشتر و اثر میکروب کشی شدید تری از پرتو فرابنفش نشان می دهند اما استفاده از آنها دشوار وخطرناک است. پرتو گاما بعلت قدرت نفوذ زیادی که دارد در استریلین اسیون آب، فاضلاب و لجن بکار کرفته شده است. این پرتو از رادیوایزوتوپ هایی نظیر کبالت 60 ‏تابش شده و قابل تأمین است.

‏نور آفتاب نیز یک گندزدای خوب محسوب می شود.

Downs و Blounel نشان دادند که اثرات جرمی سیدال ،نور آفتاب مربوط به امواج فرابنفش می باشد. درجه حرارت بسیار بالای خورشید موجب تابش شدید امواج مزبور است، خوشبختانه لایه ازن موجود در طبقات بالای اتمسفر(استراتوسفر ) مانع از رسیدن گاما اشعه به زمین می‌گردد، همچنین ادعا می شود که طول موج های کمتر از 290 نانومتر خورشید به سطح زمین نمی‌رسد.

چنانچه ضخامت لایه ازن کاهش یابد متعاقبأ باید انتظار داشت که افزایش در اثرات بیولوژیکی ناشی از UV-B بوجود آید که اثرات سوء آن برای انسان سرطان پوست و آب مروارید خوا هد بود. قدرت گندزدایی نور آفتاب در ایام خشک و بدون ابرکه هوا پاک و فاقدگردوغبار باشد به حداکثر می رسد.

پرتوتابی فرابنفش آب – انواع اشعه فرابنفش :

‏پرترفرابنفش (UVR)مابین نور بنفش از تابش مرئی و نرم ترین تابش یونیزه کننده قرار گرفته است و محدوده طول موج از 100 ‏تا 400 نانومتر را شامل می گردد.

انرژی فو تون مربوط با تابش 100 ‏نانومتر124الکترون وات است که حدوداً معادل با انرژی لازم برای ایجاد یونیزاسیون در مواد بیولوژیکی می باشد. آنها در منتهی‌الیه دیگر  (UVR) ‏می تواند توسط برخی قابل رویت باشد .

‏به علت تفاوت های موجود در خواص فیزیکی واثرات بیولوژیکی(UVR)  توسط کمیسیون بین المللی روشنایی به سه ناحیه تقسیم بندی شده است

• ‏UVR:315-400 nm UVA با طول موج بلند (نورسیاه)
• ‏UVR:280-315 nm UVB با طول موج متوسط(تابش آفتاب‌سوز)
• ‏UVR:100-280 nm UVC با طول موج کوتاه(تابش میکروب‌کش)

جهت مشاهده ادامه مطلب فایل پیوستی را دانلود کنید