بایوساید
نمایش یک نتیجه
بایوساید چیست ؟
فعالیت موجود های زنده مانند جلبک ها، قارچ ها، باکتری های هوازی و بی هوازی، صدف ها، کپک ها و غیره، وضعیت محیطی سیستم ها را نامساعد می سازند. این موجودات قادرند در محدوده وسیعی از pH ، دما و فشار، در محیط های گوناگون مانند آب، خاک، نفت و مشتقات نفتی زنده بمانند. در ادامه مقاله با ما همراه باشید تا بررسی کنیم که بایوساید چیست و با انواع آن آشنا شویم.
شیوه های بسیاری برای از میان بردن فعالیت این موجودات زنده وجود دارد که از رایج ترین آنها می شود به مصرف مواد شیمیایی مانند گونه های مختلف Biocide اشاره داشت. میکرو ارگانیسم ها یا مواد شیمیایی که برای از بین بردن هرگونه میکروب، باکتری، کپک و قارچ مضر به کار برده می شوند، بایوساید، آنتی باکتریال، باکتری کش یا زیست کش نامیده میشود.
شایان بذکر است که در بسیاری از مواقع از بایوساید بعنوان ضد رسوب در جهت رفع رسوب میکرو ارگانیسم ها (Biofouling) استفاده میشود.
انواع مختلف بایوساید:
بایوسایدها مطابق با صنعت مورد مصرف و پایه شیمیایی به هفت گروه تقسیم بندی میشوند:
- ایزوتیازولین
- پروکسی استیک اسید
- دی متیل بنزو آلکونیوم کلراید
- گلوتار آلدئید
- دی برمو نیتریلوپروپین آمید
- THPS
- آب ژاول
البته در حالتی که بایوسایدها را با توجه به مکانیسم تاثیر، مورد بررسی قرار دهیم، می بینیم که به دو گروه پایین تقسیم بندی می شوند:
۱- بایوساید های اکسید کننده:
ترکیب های کلر، پراکسید هیدروژن ، دی اکسید کلر، ، برم و ازن. این بایوسایدها از روش فرایند الکتروشیمیایی اکسیداسیون، باکتری ها را از میان می برند. جایی که زیست کش الکترون را از باکتری به دست می آورد و این از دست دادن الکترون اصولاً باکتری ها را از میان می برد.
هیدروژن پراکسید ( آب اکسیژنه )
هیدروژن پراکسید یا آب اکسیژنه یک اکسنده رایج میباشد که تحت عنوان سفید کننده به کار برده میشود. آب اکسیژنه جهت حذف مواد آلی و معدنی که باعث خرابی آب استخر میشوند استفاده می شود. هیدروژن پراکسید معمول ترین پراکسید میباشد (پراکسیدها ترکیباتی میباشند که دارای یک پیوند یگانه اکسیژن-اکسیژن میباشند) آب اکسیژنه خالص H2O۲ یک مایع ناروانی میباشد که مقداری آبی‌رنگ هست و با زحمت زیاد میتوان آن را تنظیم نمود.
آب اکسیژنه‌ای که در داروخانه‌ها به نام آب اکسیژنه رقیق فروخته می شود محلولی میباشد از آب اکسیژنه در آب که %۳ آن آب اکسیژنه میباشد، مانند آب، بی‌رنگ و بی‌بو میباشد، طعم تلخی دارد و مقداری اسیدی میباشد. این مایع اکسیدکننده‌ای قوی میباشد.
ازن
ازن یک ماده ضد عفونی کننده قدرتمند و ضد عفونی کننده ویروس میباشد که قادر به اکسیداسیون بسیاری از ترکیبات آلی و معدنی میباشد. ازن باکتری ها را با تخریب دیواره های سلولی آنان میکشد ، فرایندی که میکروارگانیسم ها قادر به مقاومت در برابر آن نیستند. ازن میکروارگانیسم ها را با کشتن فوری آنها کنترل می نماید.
پژوهش ها نشان میدهند که غلظت ازن باقی‌مانده مساوی یا این که بیشتر از 0.4 میلی گرم در لیتر سبب از میان رفتن 100٪ سودوموناس فلورسانس (تولیدکننده بیوفیلم) در عرض 2 تا 3 دقیقه در بیوفیلم (زیست لایه) میگردد. اثربخشی ازن نزدیک به 100 تا 300 برابر کلر میباشد. از آنجا‌که ازن نیمه عمر کوتاهی دارد ، بعداز اکسیداسیون به‌سرعت به اکسیژن تجزیه میگردد.
کلر
کلر یک بایوساید اکسید کننده میباشد که به صورت گسترده طی فرآیند کلرزنی و به منظور کنترل میکروبیولوژیکی مورد استفاده قرار میگیرد. مقادیری از این بایوساید در آب تصفیه شده باقی می‌ماند که به راحتی قابل بررسی میباشد. در مجموع ، دوز موردنیاز زیر 1 میلی گرم بر لیتر کلر آزاد میباشد.
به صورت گاز خالص و همینطور در پوسته ترکیبات متفاوت مایع و جامد، ارزان و به راحتی در دسترس قراردارد. می توان آن را به طور هیپوکلریت سدیم تزریق کرد. همینطور ممکن میباشد که در محل با الکترولیز آب نمک ایجاد گردد. در حالتی‌که همراه با دیگر بایوسایدهای غیر اکسید کننده و دیسپرسنت های بیولوژیکی استعمال شود، اثربخشی آن ارتقا مییابد.
۲- بایوسایدهای غیراکسید کننده
این نوع بایوساید بدون اکسید کنندگی توانایی دارد تا باکتری ها را از میان ببرد. این بایوسایدها اکثر اوقات دارای پایه گلوتار آلدهید و فرمالدهیدها بوده و با ورود به آب تولید خوردگی نمیکنند. سازوکار فعالیت این نوع بایوساید به این شکل میباشد که جهت از میان بردن میکروارگانیسم ها، غشای سلول چربی آنها را حل نموده و به گذر زمان سبب از میان رفتنشان خواهند شد.
گلوتار آلدهید تحت عنوان ضدعفونی کننده در مکان هایی نظیر درمان گاه، کتابخانه ها و همچنین تحت عنوان تثبیت کننده بیولوژیکی استعمال میگردد. ولی در حضور مواد آلی راندمان مناسبی ندارد. از معایب آن می شود به باقی ماندن در آب بعد از تصفیه اشاره نمود. آمین ها و آمید های هالوژن دار مثل دی برمو نیتریلو پروپیانو آمید (DBNPA) که در سیستم های تصفیه آب و ورق و سیستم های صنعتی کارایی دارند.
بایوسایدهای غیر اکسید کننده ها معمولاً به شکل تجویزی به کار گیری می شوند. در صورت وجود بحران های خاص با آب نسبت به پرورش بیولوژیکی خاص، کیفیت آب، pH ، محدودیت تخلیه، سمیت، متالورژی و ایمنی شیمیایی وجود دارد.
بایوساید های آمونیوم دار
قديمي ترين و پرمصرف ترين بايوسايد، آمین ها می باشند. اين رده از بايوسايدها، نمک های دی آمین چرب را شامل میشوند. آمین های چهار تايی (كواتها) دربردارنده نیتروژن متصل به چهار دسته شیمیايی به‌جای سه‌دسته معمولی (مثلا آمونیاك) می باشند. بنابراين كواتها دارنده بار يونی میباشند. يک يا دو عدد از گروه های شیمیايی اتصالی معمولا گروه های‌كوكو يا سويا (شاخه‌دار) میباشند.
ساير دسته‌ها معمولا گروه های متیل و يا بنزيل می باشند. علاوه بر این، كواتهای جديد دارای اشکال و مشخصه های شیمیايی بیشتر در مقایسه با تركیبات قديمی تر میباشند. تمايل به ايجاد كف در كواتها، ساختار مولكوليی آنها را به میزان قابل ملاحظه‌ای تغییر تحول می دهد. معمولا وجود شوری بالا قابلیت و امکان های بايوسايدی كواتها را كاهش می دهد.
بایوساید های گلوتارآلدئید
گلوتارآلدئید، که با اسم سایدکس و گلوتارال دربینافراد نیز شناخته می گردد، نوعی بایوساید، ضد عفونی کننده، نگهدارنده و ثابت کننده میباشد، که دارای بوی تند و تیزی است. گلوتارآلدئید یک دی آلدئید میباشد که به طور مایع استعمال میشود. این مایع در برابر طیف وسیعی از میکروارگانیسم ها مثلا هاگ اثرگذار میباشد.
آرسام اکسیر فروشنده انواع بایوساید مانند گلوتار آلدئید صنعتی است. بقیه حلال ها با استون و ایزوپروپانول ترکیب میشوند. گلوتارآلدئید محلول در آب میباشد و با اکسید کننده های قدرتمند و بازهای قوی سازگار نیست.
نکته:
به صورت کلی می توان از بایوساید های اکسید کننده در غلظت های کمتری نسبت به بایوسایدهای غیر اکسید کننده استعمال شود. زیرابه کار گیری از آن ها مقرون به صرفه تر میباشد. همینطور استعمال مداوم از یک نوع زیست کش غیر اکسید کننده سبب رسوب گذاری میکروبی و مقاومت میکروبی در سیستم آب میشود.
برای حل این نقص بایستی دست کم از دو نوع بایوساید غیر اکسید کننده در سیستم های مدار بسته یا سیستم های خنک کننده مدار باز مصرف شود.
مکانیزم تاثیر بایوساید
کارایی بایوسایدها به نحوی میباشد که جریان و فعالیت متابولیک میکروارگانیسم ها را متوقف می سازد. این فعالیت سبب تغییر و تحول در کارایی مطلوب سلول ها میگردد که در نتیجه مرگ میکروارگانیسم ها و باکتری ها را به همراه خواهد داشت. در واقع در ابتدا این بایوسایدها به درون سلول نفوذ و بعد از آن واکنش رخ می دهد.
- ماده ی فعال با سرعت تعامل بسیار کم و کوتاه
- اکسیداسیون ترکیب های آلی
- غیر فعال شدن آنزیم ها
- عدم ثابت بودن غشاء و تجزیه سریع سلول ها
- اسیدی شدن (phکم)سیتوپلاسم از سلول و نابود کردن متابولیسم سلولی
کاربرد بایوساید در صنعت تصفیه آب
پرورش و انتشار میکروارگانیسم های گوناگون از جمله باکتری ها، قارچ و جلبک در استخرهای شنا و همینطور حوضچه های تصفیه آب آشامیدنی مشکلات بسیاری را به همراه دارد . از مهم ترین آن ها میتوان بیماری های پوستی و تنفسی و حتی گوارشی را نام برد.
همینطور لازم به ذکر میباشد که به جهت تغییراتی که میکروارگانیسم ها در شرایط مو جود در سیستم های خنک کننده تولید می نمایند، میزان رسوب تولید شده بر روی این تاسیسات افزایش پیدا خواهد کرد. به همین دلیل از بایوسایدهای غیر اکسیدکننده برای خودداری از تولید رسوب به وسیله میکروارگانیسم ها به کارگیری می گردد.
به همین علت در گام تصفیه شیمیایی آب و فاضلاب از مواد گند زدا و باکتری کش های گوناگونی استفاده می شود.
از جمله کاربردهای این مواد می شود به گزینه های پایین اشاره کرد:
کارایی بایوساید در اسمزمعکوس
بخش زیادی از باکتری های مو جود در آب باعث کاهش مقدار ph گردیده و به علت رخ دادن هیدرولیز به گذر زمان غشا یا ممبران ها در سیستم های اسمزمعکوس تخریب می شوند.
در سیستم های آب شیرین کن صنعتی ممبران ها نقش مهم و اساسی داشته و آسیب رسیدن به آنان باعث کاهش راندمان و همینطور کیفیت آب خروجی از آن ها می شود.
به عنوان مثال موارد کاربرد بایوسایدها می شود به مصرف از آنان در دستگاه های اسمز معکوس اشاره کرد با دقت به نوع و میزان میکروارگانیسم ها در آب در بازه زمانی های متفاوت این مواد تزریق میگردند.
کاربرد های بایوساید در تصفیه ی آب استخر ها
از سایر موارد بسیار کاربردی بایوسایدها می شود به تصفیه و ضد عفونی کردن آب استخرها اشاره کرد.
به منظور پرهیز از رویش و انتشار میکرو ارگانیسم های مو جود در آب های استخر که به گذر زمان سبب بروز بیماری های پوستی و همینطور تغییر و تحول رنگ آب شوند، از مواد باکتری کش اکسید کننده از جمله کلر و ازن به کارگیری می شود.
مقدار لازم این مواد برای تزریق ابتدا مطابق فاکتورهای مختلفی برای مثال PH آب اندازه گیری میگردد.
کاربردهای بایوساید در صنعت نفت و گاز
نقص اساسی در فرایند های نفت و گاز منتج از ایجاد مواد با منشا زیستی از سولفید هیدروژن در مخازن میباشد که سبب ارتقا خوردگی و تولید سولفید آهن می شود که ضمن افزایش مخارج عملیاتی، درآمد را کاهش میدهد. در برداشت ثانویه نفت، که درگیر جریان آب میباشد، خوردگی جدی از تشکیل اسید مربوط به رشد بعضی بایو فیلم های باکتریایی حاصل میگردد.
این بایو فیلم ها اکثر اوقات متشکل از باکتری های کاهش سولفات می باشند که اکثر اوقات در حضور نفت و گاز طبیعی در آب بی هوازی رشد می کنند. هنگامی که بایو فیلم ها بر سطح فلز ایجاد می شوند، آن ها شدیدا سبب خوردگی در تجهیزات ایجاد نفت می شوند. با پیشرفت بایوفیلم ها، کنترل بیولوژیکی سیستم امری بسیار مشکل میباشد.
سعی برای از میان بردن میکروارگانیسم ها شامل به کارگیری مواد شیمیایی همراه با شیوه های فیزیکی بسیار متعارف و اثر گذار برای حذف آلودگی میباشد. انتخاب مطلوب عامل ضد قارچ یا این که ضد باکتری، نیاز به بررسی عامل های اثر گذار بر عملکرد فرایند دارد.
خصوصیت های بایوسایدها برای به کارگیری در صنعت معدن نفت و گاز
بایوسایدهای مورد استعمال در صنعت معدن نفت و گاز بایستی دارای شرایط پایین باشند:
آن ها باید دارای توان بیوشیمیایی بالا، زمان طولانی کار، حلالیت عالی در آب و هیدروکربن ها، ثبات شیمیایی و حرارتی بالا باشند. همینطور بایوسایدها بایستی سازگار با محیط زیست ، اثرگذار در غلظت های پایین و قابل دسترس باشند.
آزمایش ها نشان میدهند که باکتری های (گرم منفی) در مقابل بایوسایدها حساس هستند. باکتری های (گرم مثبت) در بین کل میکروارگانیسم ها، مقاومت بسیاری در برابر بایوساید از خود نشان می دهند.
باکتری های بی هوازی میتوانند سبب تولید خوردگی و مشکلات فراوانی به خصوص در لوله های نفتی و مخازن شوند. حذف سولفید هیدروژن از روغن، گاز یا این که آب ضروری میباشد، به این دلیل که در فرآیند عملیات خوردگی و مسمومیت تولید می نماید.
خنثی کننده سولفید هیدروژن به صورت کلی به فرم مایع در دسترس می باشند، در حالی که بعضی از آنان جامد می باشند.
ترکیبات آمین و مشتقات تریازین اکثر اوقات تحت عنوان مواد حذف هیدروژن سولفید از گاز طبیعی یا این که نفت به کارگیری می شوند.
سخن پایانی:
بایوساید ها طیف وسیعی از مواد شیمیایی رو شامل میشوند که هرکدام با مکانیسمی متفاوت در جهت کنترل میکرو ارگانیسم ها در صنعت بکار برده میشوند. شما میتوانید جهت مشاوره و خرید بایوساید مناسب و نحوه استفاده و همچنین دوز مصرف بایوساید با کارشناسان ما در شرکت آرسام اکسیر تماس حاصل فرمایید.
