Dyma'r toddydd a ddefnyddir amlaf mewn unrhyw amgylchedd labordy ac felly mae ansawdd y dŵr hwnnw'n hanfodol ar gyfer arbrofion a phrosesau craidd. Bellach mae purwyr pwynt defnyddio yn 75% o farchnad fyd-eang oddeutu $ 480 miliwn ar gyfer dŵr labordy ultrapure. Mae'r systemau hyn yn defnyddio cyfuniad o dechnolegau, gan gynnwys distyllu, osmosis cefn, ultrafiltration, deionization a diheintio UV ar gyfer creu dŵr Math 1, 2 a 3 ac maent yn amrywio o systemau mawr, canolog i unedau sgleinio bach ar ben mainc.
Yn draddodiadol, mae'r systemau hyn wedi defnyddio lampau mercwri i gyflenwi ynni UVC i'w ddiheintio. Nawr, mae LEDau uwchfioled dwfn (UVC) yn dod i'r amlwg fel technoleg hyfyw sy'n cynnig dewis arall gwyrdd cryno, effeithlon o ran ynni. Gan nad yw hwn yn ddisodli plug-and-play syml ar gyfer systemau lamp, mae angen ffyrdd newydd o gyfrifo'r allbwn pŵer gofynnol. Trwy ddeall effaith yr allyriadau sbectrol LED ar sbectra gweithredu microbe, gall peirianwyr ddatblygu datrysiadau cenhedlaeth nesaf i gynhyrchu dŵr labordy gradd premiwm yn gyson.
Mae LEDau UVC yn darparu'r tonfeddi germladdol gorau posibl
Mewn diheintio UV, mae golau yn yr ystod o 250 nm - 280 nm yn fwyaf effeithiol wrth anactifadu DNA micro-organebau. Yn nodweddiadol mae dylunwyr systemau dŵr labordy wedi dibynnu ar lampau arc mercwri pwysedd isel i gael mynediad i'r amrediad germladdol hwn, sy'n allyrru allbwn sengl yn 253.7 nm. Mae Ffigur 1 yn dangos bod y llinell allyrru lamp mercwri pwysedd isel yn croestorri'r gromlin amsugno DNA nodweddiadol islaw'r amsugno brig. Er nad hon yw'r donfedd germladdol gorau posibl, mae digon o allyriadau ar gyfer anactifadu DNA.
Cymhariaeth Ffynhonnell Ysgafn.png; Pennawd: Cymhariaeth sbectrol o lamp mercwri pwysedd isel yn erbyn LED mewn perthynas â chromlin amsugno DNA nodweddiadol.
Mae allyriad sbectrol parhaus y LED UVC yn darparu mwy o orgyffwrdd o'r tonfeddi mwyaf hanfodol ar gyfer diheintio, gan ei gwneud yn ffynhonnell ynni UVC fwy effeithlon ar gyfer y systemau hyn. Fodd bynnag, mae'r gwahaniaethau hyn mewn sbectra allyriadau yn gofyn am fethodoleg newydd i gyfrif am effeithiolrwydd diheintio.
Pennu pŵer germladdol LEDau UVC
Mae angen dull systematig o nodi a chymharu allbwn pŵer diheintio defnyddiol ar beirianwyr R& D a dylunwyr cynnyrch sy'n gwerthuso LEDau UVC. Yn yr un modd ag y mae lumens, cyfanswm y golau gweladwy a allyrrir gan ffynhonnell, yn darparu mesur cyffredinol o ddisgleirdeb, mae'r fanyleb fwyaf defnyddiol ar gyfer cymwysiadau diheintio yn seiliedig ar nodi'r allbwn pŵer sy'n ddefnyddiol ar gyfer pathogenau anactif. Gelwir hyn yn bŵer germladdol.
Mae'r dull mwyaf cywir i nodi pŵer germladdol yn gofyn yn gyntaf am wybod bod y pathogen penodol yn anactif ac yna penderfynu ar ei sbectrwm gweithredu (h.y., proffil sensitifrwydd unigryw'r pathogen yn ôl tonfedd). Mae traws-gynnyrch y sbectra hwn gyda sbectra allyrru'r ffynhonnell UV benodol yn pennu ei bwer germladdol.
Gwahaniaethau o ran tueddiad tonfedd
Er bod tueddiad pathogen i egni UVC yn amrywio, deellir yn gyffredinol bod yr amsugno egni UVC brig yn rhywle yn yr ystod 265-270 nm. Mae Ffigur 2 yn dangos y sbectra gweithredu ar gyfer tri phathogen targed neu her cyffredin a ddefnyddir wrth ddylunio systemau diheintio dŵr.
Sbectra gweithredu microbau targed / her cyffredin wrth ddiheintio dŵr. Sbectrwm gweithredu B. Subtillis fel y'i diffinnir gan Safon ÖNORM; E. coli fel yr amlinellwyd yn Adolygiad o lampau UV gan Henk FJI Giller, yn WEF 2000; ac MS2 fel y'u gwelir yn y Ffordd Ymlaen hon: Mynd i'r Afael â Phryderon Rhagfarn Rhagfarn Spectra Mewn Adweithyddion UV Pwysau Canolig, Bryan Townsend, et al.
Er bod y pathogenau hyn i gyd yn bresennol yn amsugno brig ar oddeutu 265 nm, mae amrywiad yn y sensitifrwydd i donfeddi arwahanol. Mae Tabl 1 yn dangos y gwahaniaeth hwn o ran tueddiad tonfedd yn seiliedig ar eu sensitifrwydd sbectrol. Trwy luosi allyriadau deuodau UVC â'r pwysoliad, gall peirianwyr R& D bennu'r allbwn pŵer o ran y pŵer sydd ar gael i ddiheintio'r pathogen penodol (hy pŵer germladdol y ffynhonnell golau).
Wrth i fabwysiadu'r farchnad ar gyfer LEDau UVC dyfu, mae nifer y darparwyr hefyd yn cynyddu. Mae hyn yn cyflwyno mwy o ddewisiadau ar gyfer OEMs, ond mae hefyd yn tynnu sylw at amrywiad ym manylebau cynnyrch gweithgynhyrchwyr. Trwy gydol datblygu neu ddylunio cynnyrch efallai mai dewis y peiriannydd yw arsylwi sbectra LEDau arwahanol i feincnodi'r meini prawf perfformiad gorau posibl. Fodd bynnag, mae gweithgynhyrchwyr cyfaint uchel yn gofyn am ddull mwy systematig ar gyfer manylu pŵer allbwn germladdol. Mae'r dull hwn o argyhoeddiad (normaleiddio allbwn LED o ran pŵer germladdol) yn cael yr effaith a ddymunir. Er nad yw systemau microbiolegol cymhleth yn cynnig un dull sy'n gweddu i'r holl anghenion, mae hwn yn gam ymlaen wrth symleiddio sy'n caniatáu i'r peiriannydd greu dyluniadau cynaliadwy ar gyfer gweithgynhyrchadwyedd. Cymhwyso pŵer germladdol ar gyfer cynhyrchu masnachol
Mae LEDau UVC perfformiad uchel yn caniatáu i weithgynhyrchwyr fudo o lampau mercwri i ddatrysiadau cyflwr solid. Mae profi systemau UVC sy'n seiliedig ar LED wedi cadarnhau effeithiolrwydd germladdol o fwy na 99.99%, heb fawr o amheuaeth bod y ffynonellau ynni cryno, gwydn hyn yn ddewis arall dilys i systemau lamp mercwri pwysedd isel sy'n seiliedig ar lamp.
Mae arloeswyr system dŵr labordy yn cydnabod LEDau UVC fel ateb hyfyw ar gyfer datblygu systemau cost-effeithiol sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd heb aberthu ansawdd dŵr dŵr labordy.
Ysgrifennwyd gan Mark Pizzuto, Cyfarwyddwr Rheoli Cynnyrch - Diheintio, Crystal IS.
