Microorganismos como bacterias, moho y hongos pueden ser destruidos por medios físicos, biológicos y químicos. La radiación utilizada para eliminar estos organismos es conocida como radiación ultravioleta; Estudios sobre el comportamiento de los organismos como resultado a la radiación UV han brindado ayuda para el desarrollo de métodos de desinfección de aire y superficies de materiales sólidos. Esto permite obtener una desinfección sin uso de químicos o sin necesidad de altas temperaturas.
La radiación UVC de onda corta tiene un efecto mortal para las bacterias. La radiación UVC utiliza un efecto foto lítico con el cual se destruye e inactivan los microorganismos lo cual impide la reproducción de estos organismos.
Esto significa que la radiación logra inactivar las bacterias a nivel de las hélices de DNA creando un puente el cual evita que las bacterias se reproduzcan. Algunos organismos son capaces de regenerarse después de absorber UVA. En otros casos pueden los rayos UVC, UVA o UVB separar una unión molecular lo cual resulta en la inactivación de las bacterias. Este efecto es causado en la desinfección en los rangos abajo de 320 nm con el rango óptimo de 260 nm. La destrucción de los organismos no tiene ninguna relación con el nivel de pH, temperatura o si los organismos se encuentran en medios sólidos, líquidos o gaseosos. Lo importante es que la radiación logre alcanzar el organismo. Esto significa que una bacteria la cual está cubierta por otra bacteria o alguna partícula no será inactivada por la radiación. A diferencia de otros métodos de desinfección. El tratamiento UVC no causa productos secundarios.
Radiación Ultravioleta
Se denomina radiación ultravioleta o radiación UV a la radiación electromagnética cuya longitud de onda está comprendida aproximadamente entre los 400 nm (4x10-7 m) y los 15 nm (1,5x10-8 m). Su nombre proviene debido a que su rango empieza desde longitudes de onda más cortas de lo que los humanos identificamos como el color violeta. La diferencia en los tipos de radiación es determinada por las longitudes de onda. La luz ultravioleta se encuentra dentro del pequeño espectro de ondas donde se encuentra la luz visible.
Wirkprinzip der UVC-Strahlung
La luz ultravioleta es una radiación electromagnética encontrada entre la luz infrarroja y los rayos x. El espectro de luz ultravioleta se encuentra entre 100 nm y 400 nm (1 nm = 10-9 m) y no es visible para el ojo humano.
Porque la desinfección UV?
El método más usado para la desinfección del agua es la administración de cloro. Con este método se forman substancias como el cloroformo el cual ha sido comprobado como una substancia cancerígena. Por este motivo se buscan soluciones para reemplazar ese método y eliminar o reducir el uso del cloro. Además la necesidad de tratamiento de agua cerca a la superficie está aumentando ya que aquí se forma una gran cantidad de bacterias a reacción de contaminación fecal. La desinfección a base de rayos UVC permite el tratamiento de agua sin los problemas causados por el cloro. Este método no deja tóxicos en el agua. En general el método no hace nada diferente a lo que hace la naturaleza. Ya que la reacción de oxidación y desinfección causada por los rayos solares mantienen nuestro medio ambiente limpio. Este efecto es incrementado con el uso de la luz UVC artificial generada por lámparas.
Para el uso práctico se ha dividido el espectro en tres áreas:
- UVA (longitud de onda larga) de 315 nm a 400 nm
- UVB (longitud de onda media) de 280 nm a 315 nm
- UVC (longitud de onda corta) de 100 nm a 280 nm
Las radiaciones de onda corta tienen un efecto de destrucción de bacterias. La radiación emitida es medida en Watts (W) o Vatios y la densidad de la radiación se miden en W/m². Para la desinfección es importante medir la dosis de la radiación la cual multiplica la densidad de la radiación y el tiempo (t) en segundos. La dosis se mide en J/m². 1 Joule = 1 Watt x segundo.
La resistencia de los organismos a la luz ultravioleta varía bastante. El ambiente en el que se encuentran también influye la dosis necesaria para su destrucción. El agua por ejemplo puede absorber una parte de la radiación. Las sales producidas por el hierro son conocidos inhibidores. Los iones de hierro absorben la luz UV.