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Microorganismos tais como bactérias, mofo, sacaromicetos e protozoários podem ser eliminados ou removidos por meio de métodos físicos, biológicos ou químicos. O tipo de radiação que produz uma inativação das bactérias é atualmente conhecido como radiação ultravioleta. Pesquisas a respeito do comportamento de microorganismos frente à essa radiação têm impulsionado o desenvolvimento de novas formas de esterilização, tanto do ar quanto da superfície de materiais sólidos. A esterilização sem ajuda de desinfetantes químicos ou aplicação de temperaturas elevadas, é possível nos casos onde antigamente isto não era possível, ou então só era feito com dificuldade.

Para as bactérias, a irradiação UVC de onda curta tem efeito letal. Nestes casos a UVC aplica o efeito fotolítico, onde a radiação destroi os microorganismos e assim impede a sua proliferação. Isto significa que as bases de timina que ficam emparelhadas sobre a fita ADN estabelecem uma ligação química, assim constituindo uma ponte (dimer). Quando tiverem se formado suficientes dimer, o ADN não mais consegue se replicar. Contudo, há alguns microorganismos que conseguem se regenerar através da absorção de UVA. Em outros casos, UVC e também UVA ou UVB podem ocasionar o fendimento de um composto na molécula, dalí resultando radicais livres que com freqüência são extremamente inestáveis e podem reagir sobre um produto final inativo. Na desinfecção, esses efeitos aparecem com comprimentos de banda abaixo de 320 nm, com o seu valor ótimo na marca de aprox. 260 nm. O efeito distorcionante ou letal sobre os microorganismos independe do valor pH, da temperatura, ou se estes encontram-se presentes num meio líquido, sólido ou gasoso.

O importante é que a radiação possa atingir o organismo. Isto significa que uma bactéria que esteja sendo e ncoberta por uma outra bactéria ou partícula, conseguirá escapar da sua influência. Diferente de outras técnicas, a fotólise UVC quase que não produz subprodutos potencialmente perigosos.

Radiação ultravioleta

A radiação ultravioleta é uma dentre muitos tipos de radiação (raios X, luz, ondas de rádio e televisão, corrente alternada etc.), todos eles pertencentes à mesma categoria de radiação de ondas eletromagnéticas. A diferença existente entre os diferentes tipos de radiação é determinada unicamente pelo comprimento das ondas. Os menores comprimentos de ondas possuem raios cósmicos e raios X. No extremo oposto encontram-se as correntes alternadas. Apenas uma zona muita pequena corresponde à radiação óptica, sendo que a radiação UV faz parte dela. O espectro das ondas no âmbito das ondas longas continua com a radiação visível e a radiação infra-vermelha.

Ultravioleta é uma parte da radiação eletromagnética, delimitada para cima pelo espectro visível, e para abixo pela radiação X. Por definição, o espectro da radiação ultravioleta oscila entre os 100 nm e os 400 nm (1 nm = 10-9 m), sendo invisível para o olho humano.

Para sua aplicação concreta, o espectro UV foi dividido em três áreas:

  • UVA (radiação de ondas longas) de 315 nm até 400 nm
  • UVB (radiação de ondas medias) de 280 nm até 315 nm
  • UVC (radiação de ondas curtas) de 100 nm até 280 nm

As radiações UV em banda curta têm forte efeito germicida. A radiação UV que estiver sendo irradiada desde uma fonte é indicada em watt (W), a densidade da potência de radiação em W/m². Para o efeito germicida é importante a dose que multiplica a densidade da potência de radiação pelo tempo (t) em segundos. Ela é expressa em J/m². 1 joule = 1 watt-segundo.

A resistência dos microorganismos frente a radiação UV varia bastante. Além do mais, o entorno do microorganismo influi na dose necessária para sua destruição. A água, por ex., pode absorver uma parte da radiação efetiva, dependendo da concentração de matéria estranha nela contida. Sais férricos em solução são conhecidos inibidores. Íons férricos absorvem a radiação UV. 

Por quê mesmo desinfecção UV?

O processo de desinfecção ainda hoje mais utilizado é o da cloração. Embora com este procedimento possam aparecer halofórmios como por ex. o clorofórmio, cujo efeito cancerígeno é objeto de discussão. Compreensivelmente, é desejável substituir ou então delimitar cada vez mais este processo. Além do mais, é cada vez mais necessário utilizar água existente na superfície do solo, que contém mais germes e apresenta maior contaminação (por ex. com germes fecais) do que a água do subsolo. Um processo, pelo qual nenhum tipo de substância é

adicionada à água sendo tratada, é o da desinfecção por meio da radiação UVC. Este método não deixa quaisquer substâncias tóxicas na água. Em princípio não acontece nada diferente do que na própria natureza, uma vez que os efeitos oxidantes e germicidas da radiação solar contribuem significativamente para conservarmos limpo o nosso meio ambiente. A intensidade da radiação, ou então a maior radiação na área efetiva e com isto sua eficiência, são maiores no caso da desinfecção UV artificial.