To je najčešće korišteno otapalo u bilo kojem laboratorijskom okruženju i stoga je kvaliteta te vode ključna za pokuse i procese u jezgri. Pročistači na mjestu uporabe sada su 75% od približno 480 milijuna USD globalnog tržišta ultračiste laboratorijske vode. Ovi sustavi koriste kombinaciju tehnologija, uključujući destilaciju, reverznu osmozu, ultrafiltraciju, deionizaciju i UV dezinfekciju za stvaranje vode tipa 1, 2 i 3 i kreću se od velikih, centraliziranih sustava do malih, stolnih jedinica za poliranje.
Tradicionalno, ti su sustavi koristili žive lampe za opskrbu UVC energijom za dezinfekciju. Sada se duboke ultraljubičaste (UVC) LED diode pojavljuju kao održiva tehnologija koja nudi kompaktnu, energetski učinkovitu, zelenu alternativu. Budući da ovo nije jednostavna plug-and-play zamjena za sustave bazirane na svjetiljkama, potrebni su novi načini za izračunavanje potrebne izlazne snage. Razumijevajući utjecaj LED spektralne emisije na spektre djelovanja mikroba, inženjeri mogu razviti rješenja sljedeće generacije za dosljednu proizvodnju vrhunske laboratorijske vode.
UVC LED diode pružaju optimalne germicidne valne duljine
U UV dezinfekciji svjetlo u rasponu od 250 nm - 280 nm najučinkovitije je za inaktiviranje DNK mikroorganizama. Dizajneri laboratorijskih sustava za vodu obično su se oslanjali na niskotlačne živine lučne svjetiljke za pristup ovom germicidnom području, koje emitiraju jedan izlaz na 253,7 nm. Slika 1 pokazuje da emisiona linija niskotlačne živine lampe siječe tipičnu krivulju apsorpcije DNA ispod vršne apsorpcije. Iako ovo nije optimalna germicidna valna duljina, postoji dovoljna emisija za inaktivaciju DNA.
Usporedba izvora svjetlosti.png; Natpis: Spektralna usporedba živine žarulje niskog tlaka sa LED u odnosu na tipičnu krivulju apsorpcije DNA.
Kontinuirana spektralna emisija UVC LED -a pruža više preklapanja najkritičnijih valnih duljina za dezinfekciju, što ga čini učinkovitijim izvorom energije UVC -a za ove sustave. Međutim, ove razlike u emisijskim spektrima zahtijevaju novu metodologiju koja bi uzela u obzir učinkovitost dezinfekcije.
Određivanje germicidne moći UVC LED dioda
Inženjeri R& D i dizajneri proizvoda koji ocjenjuju UVC LED diode trebaju sustavni pristup specificiranju i usporedbi korisne izlazne snage za dezinfekciju. Na isti način na koji lumeni, ukupna količina vidljive svjetlosti koju emitira izvor, pružaju univerzalnu mjeru svjetline, najkorisnija specifikacija za aplikacije dezinfekcije temelji se na identificiranju izlazne snage korisne za deaktiviranje patogena. To je poznato kao germicidna moć.
Najtočnija metoda za određivanje germicidne moći zahtijeva prvo poznavanje specifičnog patogena koji se mora inaktivirati, a zatim određivanje njegovog spektra djelovanja (tj. Jedinstveni profil osjetljivosti patogena prema valnoj duljini). Unakrsni produkt ovog spektra sa spektrom emisije određenog izvora UV -a određuje njegovu germicidnu moć.
Razlike u osjetljivosti na valnu duljinu
Iako osjetljivost patogena na UVC energiju varira, općenito se smatra da je vršna apsorpcija energije UVC negdje u rasponu od 265-270 nm. Na slici 2 prikazani su spektri djelovanja za tri uobičajena ciljana ili izazovna patogena koji se koriste u projektiranju sustava za dezinfekciju vode.
Spektar djelovanja uobičajenih ciljnih/izazovnih mikroba u dezinfekciji vode. Spektar djelovanja B. Subtillis definiran standardom ÖNORM; E. coli kako je navedeno u pregledu UV svjetiljki Henka FJI Gillera, u WEF -u 2000; i MS2 kako je pronađeno u Na ovaj način naprijed: Rješavanje zabrinutosti pristranosti spektra djelovanja u UV reaktorima srednjeg pritiska, Bryan Townsend, et al.
Iako svi ti patogeni imaju najveću apsorpciju na otprilike 265 nm, postoje razlike u osjetljivosti na diskretne valne duljine. Tablica 1 ilustrira ovu razliku u osjetljivosti valnih duljina na temelju njihove spektralne osjetljivosti. Pomnožavanjem emisije UVC dioda s ponderiranjem, inženjeri R& D mogu odrediti izlaznu snagu u smislu raspoložive snage za dezinfekciju određenog patogena (tj. Germicidnu snagu izvora svjetlosti).
Kako tržište prihvaća UVC LED diode, tako se povećava i broj dobavljača. Ovo predstavlja više izbora za OEM -ove, ali i naglašava varijacije u specifikacijama proizvoda proizvođača. Tijekom razvoja ili dizajna proizvoda, inženjeru bi moglo biti draže promatrati spektre diskretnih LED dioda kako bi usporedili optimalne kriterije performansi. Međutim, proizvođači velikih količina zahtijevaju sustavniji pristup za specifikaciju izlazne snage germicida. Ovaj pristup konvolucije (normalizacija LED izlazne snage u smislu germicidne snage) ima željeni učinak. Iako složeni mikrobiološki sustavi ne nude jedinstveni pristup koji odgovara svim potrebama, ovo je korak naprijed u pojednostavljenju koje inženjeru omogućuje stvaranje održivih dizajna za proizvodnost. Primjena germicidne moći za komercijalnu proizvodnju
UVC LED diode visokih performansi omogućuju proizvođačima prelazak sa živinih svjetiljki na čvrsta rješenja. Testiranje UVC-LED sustava potvrdilo je germicidnu djelotvornost veću od 99,99%, ne ostavljajući nikakvu sumnju da su ti kompaktni, izdržljivi izvori energije legitimna alternativa postojećim sustavima na bazi niskotlačne žive lampe.
Inovatori laboratorijskog vodnog sustava prepoznaju UVC LED diode kao održivo rješenje za razvoj ekološki prihvatljivih i isplativih sustava bez žrtvovanja kvalitete laboratorijske vode.
Napisao Mark Pizzuto, direktor Upravljanja proizvodima - dezinfekcija, Crystal IS.
