زیست کش ها

بیوسیدها و عوامل کشنده مواد شیمیایی کاربردی هستند که برای از بین بردن یا خنثی کردن آفات بیولوژیکی مانند میکروب ها، کپک ها و حشرات استفاده می شوند. این مواد شیمیایی حفظ و عملکرد صحیح سیستم هایی را تضمین می کنند که در غیر این صورت در معرض رشد باکتری ها یا سایر آلودگی های بیولوژیکی قرار می گیرند.

استفاده از بیوسیدها اغلب به دلیل نگرانی های مربوط به آلودگی و مواد شیمیایی مضر مرتبط با کاربرد آنها منع می شود. در صورت امکان، اگر تمیز کردن کامل و حذف کنترل شده مواد حمایت کننده رشد برای رفع مشکل کافی باشد، بیوسیدهای مصنوعی و مصنوعی نباید یک ضرورت در نظر گرفته شوند.

انتخاب بیوسید

انتخاب بیوسیدها تقریباً منحصراً به کاربرد یا کاربرد مورد نظر آن بستگی دارد که عملکرد ماده شیمیایی را تعیین می کند. با عملکرد تعریف شده، یک خریدار صنعتی باید شکل، ویژگی ها و ویژگی های زیست کش را در نظر بگیرد.

انواع

هر بیوسید را می توان بر اساس عملکردش (یعنی عمل کشتاری که انجام می دهد) به یکی از پنج گروه طبقه بندی کرد.

• جلبک‌ها یا عوامل ضد رسوب برای کشتن و جلوگیری از رشد جلبک‌ها طراحی شده‌اند. مواد ضد رسوب به رنگ‌های بدنه دریایی اضافه می‌شوند تا از رشد یا جلبک‌ها در زیر خط آب جلوگیری کنند.

• باکتری کش ها یا عوامل ضد باکتری برای کشتن و جلوگیری از رشد باکتری ها طراحی شده اند.

• قارچ کش ها و عوامل قارچ کش برای کشتن و جلوگیری از رشد قارچ ها طراحی شده اند.

• میکروب کش ها یا عوامل ضد میکروبی در کشتن میکروارگانیسم های کوچکتر مانند ویروس ها، باکتری ها، تک یاخته ها و سایر میکروب ها موثر هستند.

• علف کش ها یا برگ زدایی ها برای کشتن و جلوگیری از رشد گیاهان یا پوشش گیاهی طراحی شده اند.

• حشره کش ها و آفت کش ها برای کشتن و جلوگیری از رشد حشرات و سایر آفات حیوانی (مانند جوندگان) طراحی شده اند.

• ویروس کش ها عوامل شیمیایی هستند که می توانند ویروس ها را بکشند، غیرفعال کنند یا از بین ببرند.

اشکال محصولات بیوساید

فرم یک ویژگی مهم در انتخاب محصولات بیوساید است. این شامل شکل فیزیکی بیوسید و فرم محصول است.

شکل فیزیکی یک محصول زیست کش حالت یا قوام آن است. این امر بر ابزارهای یکپارچه سازی سیستم زیست کش، از جمله حمل، ذخیره و کاربرد آن تأثیر می گذارد. این فرم ها عبارتند از:

• مایع یا محلول

• کلوئید یا پراکندگی

• پودر

• جامد یا گرانول حجیم

فرم محصول ردیفی است که در آن یک محصول یا خدمات بیوساید خریداری می شود. اولین لایه صنعت بیوسید متشکل از تولید کنندگان مواد فعال است. برخی از بیوسیدهای اکسید کننده محلول های ساده ای از مواد شیمیایی رایج مانند سفید کننده هستند. کاربران نهایی می توانند این محصولات و همچنین گاز کلر را مستقیماً از سازنده خریداری کنند. طبقه دوم صنعت متشکل از تامین کنندگان بیوسید است که بیوسیدهای آماده برای استفاده ساخته شده از ترکیب مواد فعال با سایر افزودنی ها یا مایعات حامل را می فروشند. طبقه سوم این صنعت متشکل از مشاوران مستقلی است که طیف کاملی از خدمات تصفیه آب را به کاربران ارائه می دهند، اما هیچ محصول بیوسیدی را نمی فروشند یا ارائه نمی دهند.

ویژگی های زیست کش ها

به دلیل گستره وسیع مواد شیمیایی زیست‌کش، خریداران صنعتی باید ویژگی‌های بیوسیدهای مختلف را درک کنند تا محصولی مناسب و سازگار برای سیستم خود انتخاب کنند. این ویژگی ها به میکروبیولوژی و شیمی مواد و موادی که برهم کنش دارند بستگی دارد. این معیارها شامل اثربخشی، ایمنی، سازگاری و مدیریت است.

اثربخشی توانایی بیوسید در کشتن باکتری ها را توصیف می کند. خواص ناشی از این عبارتند از:

• حداقل غلظت - حداقل غلظت برای از بین بردن میکروارگانیسم ها در یک محلول معین. بر حسب پوند/گال یا کیلوگرم/لیتر (جرم)، بر حسب lb-mol/gal یا mol/L (مولار)، یا ppm (قسمت در میلیون) اندازه‌گیری می‌شود.

• زمان تماس - مدت زمانی که بیوساید باید برای گندزدایی با آلاینده در تماس باشد.

• pH (سیستم) - اسیدیته یا قلیایی بودن مایع فرآیند. هر بیوسید دارای محدوده PH است که در آن بیشترین تأثیر را دارد. خارج از این محدوده، فعالیت بیوسیدال آن ممکن است ضعیف شود.

• شیمی واکنشی (سیستم) - عناصر شیمیایی فعال در سیال فرآیند. به دلیل ماهیت واکنشی خود، بیوسیدها تحت تأثیر عوامل اکسید کننده و کاهنده و سایر مواد شیمیایی واکنش پذیر مورد استفاده در ساخت محصولات (مانند سورفکتانت ها) قرار می گیرند.

ایمنی بیان می کند که استفاده از بیوسید چقدر ایمن است. خواص ناشی از این عبارتند از:

• سمیت - اندازه گیری کشندگی یا ماهیت سمی یک بیوسید.

• الزامات خنثی سازی - روشی برای خنثی کردن یا خنثی کردن اثرات زیست کش های مورد استفاده در یک سیستم.

• تخلیه به محیط - مقدار بیوسید منتشر شده در محیط در طول استفاده.

سازگاری توضیح می دهد که چگونه به راحتی می توان زیست کش را با سیالات سیستم ادغام کرد. خواص ناشی از این عبارتند از:

• حلالیت - چه مقدار بیوسید را می توان در یک دمای معین (معمولا استاندارد) در مایع فرآیند حل کرد.

• pH (بیوسید) - اسیدیته یا قلیایی بودن بیوسید. تغییرات بیش از حد در pH می تواند اثرات نامطلوبی بر روی قسمت های مختلف سیستم داشته باشد.

• کل جامدات محلول (TDS) - مقدار مواد جامد موجود در مایع فرآیند، که نحوه عملکرد ماده بیوساید در محلول را تعیین می کند.

Handling ابزار فیزیکی را توصیف می کند که توسط آن یک بیوسید ذخیره، حمل و نقل و استفاده می شود. خواص ناشی از این عبارتند از:

• نقطه انجماد - دمایی که در آن یک ماده مایع جامد می شود.

• پایداری حرارتی - میزان پوسیدگی مواد را با افزایش دما تعیین می کند. زیست‌کش‌ها با پایداری حرارتی بالا می‌توانند در محیط‌های با دمای بالا با کاهش کمی در اثربخشی کار کنند.

• خورندگی - میزان تجزیه شیمیایی ناشی از بیوسید. مواد بسیار خورنده برای نگهداری و حمل و نقل به مواد خاصی نیاز دارند.

• ماندگاری - مدت زمانی است که یک بیوسید می تواند قبل از خراب شدن خواص عملکردی آن ذخیره شود.

مثال های رایج

آنها تنوع زیادی از بیوسیدها برای فهرست کردن هستند، اما برخی از نمونه های رایج برای کنترل میکروارگانیسم ها عبارتند از کلر، برم، آمین ها و برونوپل.

امروزه کلر پرکاربردترین بیوسید در صنعت است. این ماده ضدعفونی کننده رایج آب خانگی است و طعم و بوهای نامطلوب را نیز از بین می برد. در محلول، اسید هیپوکلرو تولید می کند، ماده ای که مسئول کنترل میکروارگانیسم است. مقدار مورد نیاز برای گندزدایی مناسب بستگی به زمان تماس در سیستم، PH، دمای آب و مقدار کلر از دست رفته از طریق هوادهی دارد. در صورت امکان، جایگزین های کلر به دلیل ماهیت سمی آن و آلاینده های دخیل در تولید آن (مثلا جیوه) تشویق می شوند.

برم شیمی مشابهی با کلر دارد و عملکردهای مشابهی را انجام می دهد. این ماده در pH بالاتر از کلر مؤثرتر است، اما علاوه بر تولید محصول جانبی برومات که یک ماده سرطان زا است، تمام عوارض جانبی منفی کلر را نیز در خود جای می دهد.

آمین ها سورفکتانت های موثری هستند که به دلیل توانایی در کشتن میکروارگانیسم ها می توانند به عنوان بیوسید عمل کنند. آنها می توانند اثر بیوسیدی فنولیک های کلردار را هنگامی که در آب اعمال می شوند، افزایش دهند. آنها در آب با سطوح کم جامدات معلق و TDS بهترین عملکرد را دارند.

برونوپل یک محصول خشک است که به صورت پودر یا چوب جامد فروخته می شود.

در حفاری و سیالات محصول در صنعت نفت کاربرد دارد. سمیت کمی دارد اما به مرور زمان تجزیه می شود و در pH بالا به سرعت تجزیه می شود.

برنامه های کاربردی

بیوسید در انواع محصولات مختلف استفاده می شود یا به آن اضافه می شود. آنها به سیالات فلزکاری یا مایعات هیدرولیک اضافه می شوند تا از رشد باکتری ها و بوهای مرتبط با رشد جلوگیری کنند. آنها همچنین به پلاستیک ها یا رنگ ها اضافه می شوند تا از رشد قالب یا باکتری روی سطوح جلوگیری یا کاهش دهند. آنها برای تصفیه یا ضد عفونی آب استفاده می شوند. علاوه بر این، بیوسیدها برای ساخت الوارهای فرآوری شده استفاده می شوند که پوسیدگی یا حمله حشرات را از بین می برد یا به تاخیر می اندازد.

در میان کاربردها، یک توجیه رایج برای شکست یا ناکارآمدی بیوسیدها این است که ارگانیسم‌های موجود در سیستم در برابر شیمی زیست‌کش مقاوم شده‌اند. تولیدکنندگان اغلب محصولات بیوسید مختلف را به همین دلیل چرخه یا چرخش می کنند. در حقیقت، بیوسیدها عمدتاً زمانی که تغییری در سیستم محافظت شده ایجاد می‌شود شکست می‌خورند. حتی تغییرات کوچک می تواند اثرات عمده ای بر فعالیت یک بیوسید داشته باشد.

مراجع

مجله ASI - Biocides 

ویکی پدیا

globalspec