• Koti
• Tuotteet
• Palvelut
• Ota yhteyttä
• Tietoa Fotoplasmasta

MITÄ ON FOTOPLASMA?

Fotoplasma eli kylmäkaasuplasma on radiotaajuudella aktivoitua kaasua. Fotoplasmaa voidaan tuottaa ultraviolettivaloaaltojen energialla (aallonpituus 100 – 300 nm). Plasma on erittäin reaktiivinen ja sisältää monia puhdistuselementtejä kuten kiihtyneitä atomeja ja molekyylejä, ionisoituneita kaasuja, otsonia, radikaaleja, vapaita elektroneja, yksiatomista happea, hydroksyyliradikaaleja ja negatiivisia ioneja. Yhdessä nämä käynnistävät ketjureaktion ja aiheuttavat laajamittaisen hapettumisen. Hajoamistuotteena syntyy mm. höyrystynyttä hiilidioksidia ja vettä.

ULTRAVIOLETTIVALO (UV)

UV-valoa on käytetty jo vuosikymmeniä lääketieteellisenä puhdistuskeinona, jolla tuhotaan mm. viruksia, bakteereja ja sieniä. Laitteissa käytetyt lamput ovat ns. germidaalisia puhdistuslamppuja. UV-valolla voidaan tuottaa otsonia kammiossa, jonka läpi virtautetaan ilmaa lamppujen tehoon suhteutettuna.

UV-spektri jaetaan tavallisesti kolmeen eri aallonpituusalueeseen, joita kutsutaan UVA, UVB ja UVC:ksi. UVC-alueen aallonpituudella (280 – 100 nm) oleva UV-säteily on tehokkainta bakteerien ja virusten inaktivoimiseen. Ilmakehä absorboi täysin UVC-säteilyn, joten maan päällä sitä esiintyy vain keinotekoisesti tuotettuna.

NEGATIIVISET IONIT

Ionit ovat molekyylejä tai yksittäisiä atomeja, joilla on joko positiivinen tai negatiivinen varaus. Niitä esiintyy luontaisesti ilmassa, jossa ne reagoivat epäpuhtauksien kuten pölyn, siitepölyn ja savun kanssa. Negatiivisten ionien eli anionien vaikutuksesta ilmassa leijuvat partikkelit varautuvat. Varautuneet partikkelit tarttuvat toisiinsa, jolloin niiden massa kasvaa. Siten mm. pölyn leijuminen ilmassa vähenee. Varaamalla sähköisesti pölyä tai muita epäpuhtauksia voidaan sitoa jopa 0,001 µm kokoisia partikkeleita.

Ioneja voidaan tuottaa korkeajännitteisellä sähkövirralla sen kulkiessa metallisten neulankärkien läpi. Negatiivisia ioneja syntyy myös luonnollisena sivutuotteena, kun otsonia tuotetaan koronapurkauksella tai UV-valolla, sekä tuotettaessa plasmaa energialähteellä. Yksi ionisoitu partikkeli voi aiheuttaa useiden partikkeleiden ionisoitumisen, mikä vähentää tarvittavan energian määrää.

FOTOHYDROIONISAATIO (photohydroionisation, PHI)

Tässä ionisointimenetelmässä hyödynnetään laajaspektristä korkeaintensiteettistä UV-putkea. Putki on hydronoidussa katalyyttisessä matriisikennossa. Kenno tuottaa hieman otsonia, josta pääosa konvertoidaan hydroperoksideiksi ja superoksidi-ioneiksi.

MITEN OTSONIA TUOTETAAN?

Hapen tai muiden happea sisältävien kaasujen altistaminen UV-säteilylle tuottaa otsonia. Prosessia kutsutaan hapen fotokemialliseksi dissosiaatioksi. Otsonia voidaan tuottaa myös sähkövarauksen avulla hyödyntäen koronapurkausta.

Otsonituotanto on rajoitettua laitteiston tehon rajoissa. Siten laitteistojen maksimituotot kuvaavat suurinta otsonimäärää, mikä voidaan tuottaa yksittäisestä, määritellystä lähteestä.

Yksinkertaistettu reaktioyhtälö

3 O₂ ↔ 2 O₃ ↔ 3 O₂

MIHIN OTSONIA KÄYTETÄÄN?

Otsonia käytetään yleisesti hapetusta ja desinfiointia vaativissa prosesseissa, kuten

1. Juomaveden käsittely; puhdistus, haju, maku, väri, säiliöiden puhdistus

2. Jäteveden käsittely; desinfiointi, sterilisointi

3. Ilmastointikanavat; kalkinpoisto, mikrobien ja korroosion hallinta

4. A/C ilmastointilaitteet; hajunpoisto, homeenpoisto/kontrollointi

5. Kalatalous; ammoniakin poisto, bakteerien kontrollointi

6. Uimahallit, kylpylät, vesipuistot; kloorin sijaan

7. Elintarviketeollisuus (FDA:n lupa); pakkauksien sterilisointi

8. Panimot; hajun, maun ja mikrobien poistaminen vedestä

9. Metallin silaus- ja viimeistelyprosesseissa jäteveden talteenotto

10. Kemianteollisuus; liuotinhöyryjen poisto

11. Valkaisu- ja pesuaineiden vähentäminen pesuprosesseissa

12. Tuoretuotteiden pesuveden kloorin korvaaminen otsonilla

13. Palovahinkojen jälkisaneeraus; savun hajun ja homeen poisto

14. Ravintolat ja baarit; tupakansavun ja tunkkaisen hajun poisto

15. Vuokra-autot; tupakansavun, lemmikkieläinten ja ihmisen hajun poisto

16. Hotellit; huoneilman raikastaminen

17. Tupakointitilat

18. Sosiaalitilat

19. Yleiset käymälät

20. Kellarit; homeen ja hajujen poisto

21. Rakennuskohteet; maalin ja käsittelyaineiden hajun poisto

22. Hautaustoimistot ja kappelit

23. Jätehuolto

OTSONOINNIN EDUT MUIHIN MENETELMIIN VERRATTUNA

OTSONIN HYÖDYT / HYVÄT PUOLET

- Nopea hapetin; 350 kertaa voimakkaampi hapetin kuin kloori ja 3000 kertaa nopeampi

- Ei kemikaalijäämiä käsittelyn jälkeen

- Myrkyllisiä kemikaaleja ei tarvitse varastoida

- Otsonia tuotetaan kun tarvitaan

- Vähentää sivumakujen ja –hajujen muodostumista käsitellyissä tuotteissa

- Poistaa epämiellyttävät hajut vedestä, ajoneuvosta tai rakennuksesta

- Tehokas sekä ilmassa kaasumuodossa että veteen liuotettuna

- Otsonin pitoisuutta ilmassa on helppo kontrolloida

OTSONI HAPETTIMENA

- Vaihtoehto perinteisille kemikaaleille

- Tehokkaampi kuin perinteiset kemikaalit

- Ei kemikaalijäämiä

- Tappaa mikrobeja, kuten kaikkia tunnettuja bakteereja, viruksia ja sieniä (home, hiiva)

OTSONIN JA KEMIKAALIEN VERTAILU

- Otsonin tehokkuus on vähemmän riippuvainen veden pH:sta kuin muiden puhdistuskemikaalien

- Otsoni on erityisen tehokas aerobisia mikro-organismeja (mm. home) vastaan

- Otsoni on nopeasti bakteereja tappava yhdiste verrattuna muihin käytettyihin aineisiin

- Otsoni tappaa bakteereja monella tavalla, joten ne saadaan tapettua tehokkaasti

- Mikro-organismit eivät voi tulla immuuneiksi otsonille

- Otsoni ei ole karsinogeeni

OTSONIN VAIKUTUS PATOGEENEIHIN (TAUDINAIHEUTTAJIIN)

Pieneliöitä eli mikrobeja ovat muun muassa bakteerit, virukset, hiivat, homeet ja levät. Monilla bakteereilla on hyötyvaikutuksia, mutta toisaalta on myös suuri joukko haitallisia mikrobeja, jotka voivat aiheuttaa useita erilaisia tauteja ja esimerkiksi ruokamyrkytyksen.

Otsonin antipatogeeniset vaikutukset on näytetty toteen viime vuosikymmenten aikana. Sen bakteereja, viruksia, sieniä ja monia alkueläimiä tappavan vaikutuksen seurauksena otsonointia käytetään yhä useammin kaupunkien talousvesien puhdistuksessa maailmanlaajuisesti. Otsonin desinfiointikyky perustuu siihen, että se rikkoo solukalvon. Tämä menetelmä on tehokkaampi kuin klooraus, joka riippuu kloorin diffuusiosta solulimaan ja entsyymien inaktivoitumisesta. On osoitettu, että otsonipitoisuuden ollessa riittävä suhteessa käsittelyaikaan se tappaa kaikki bakteerit, virukset ja sieni-itiöt (home, hiiva).

AMEEBA

VAIKUTUS BAKTEEREIHIN?

BAKTEERIT (PROKARYOOTIT)

Bakteerit ovat mikroskooppisen pieniä yksisoluisia eliöitä, joilla on alkeellinen rakenne. Bakteeria peittää melko kiinteä solukalvo. Bakteerin soluseinässä uloinna on hyytelömäinen kapseli, joka suojaa ympäristön haittavaikutuksilta. Vaikka bakteerien rakenne on yksinkertainen, niiden aineenvaihdunta saattaa olla erittäin kehittynyt ja erikoistunut. Siten bakteerit voivat käyttää hyväkseen lähes mitä tahansa orgaanista rakennetta.

Bakteerit lisääntyvät jakautumalla ja ovat erittäin nopeita lisääntymään. Esimerkiksi tutkituin E. coli voi suotuisissa oloissa jakaantua joka 20. minuutti. Nopean jakautumiskykynsä ansiosta bakteerit ovat erittäin nopeita sopeutumaan muuttuneisiin elinoloihin.

Bakteerin solukalvo osallistuu moniin elintärkeisiin toimintoihin. Riittävä määrä otsonia läpäisee solukalvon ja siten tappaa bakteerin. Otsoni tuhoaa sekä aerobisia että anaerobisia bakteereja. Anaerobiset bakteerit ovat enimmäkseen syypäitä hankalien infektioiden tuhoisille seurauksille, kuten mätäpaiseet ja kuolio. Jätevesien indikaattoribakteerit, koliformit ja patogeenit kuten salmonella, ovat hyvin herkkiä otsonille. Muita otsonin desinfioivalle vaikutukselle herkkiä bakteereja ovat mm. streptokokki, shigella, Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa, Yersinia enterocolitica, kampylobakteeri jejuni, mykobakteerit, Kelbsiella pneumonia ja Escherichia coli.

VAIKUTUS VIRUKSIIN?

Virus ei ole solu, koska sillä ei ole omaa itsenäistä aineenvaihduntaa. Täten se tarvitsee isäntäsolun aineenvaihduntakoneistoa omaa lisääntymistään varten. Virusten isäntäsoluina voivat toimia lähes kaikki (todennäköisesti kaikki) elävät solut bakteereista erityyppisiin eukaryoottisoluihin.

Virusten rakenneyksiköt ovat nukleokapsidi (kapsidi) ja vaippa. Kapsidi sisältää valkuaisaineiden avulla pakatun perimäaineksen. Kapsidi suojaa nukleiinihappoa toimien nukleiinihapon tehokkaana kuljetusvälineenä solusta toiseen. Useilla viruksilla kapsidia ympäröi lipideistä ja glykoproteiineista koostuva vaippa, jonka lipidit ovat järjestyneet kaksoiskerrokseksi.

Otsoni tuhoaa virukset diffusioitumalla kapsidin läpi nukleiinihappoytimeen tuhoten siten viruksen RNA:n. Korkeammilla pitoisuuksilla otsoni tuhoaa proteiineista koostuvan kapsidin hapettamalla.

Virukset, joilla on vaippa, ovat usein herkempiä fysikaalis-kemiallisille vaikutuksille kuin paljaat virukset. Suurin osa otsonin vaipallisia viruksia tuhoavista vaikutuksista tehdyistä tutkimuksista keskittyy otsonin ominaisuuteen hajottaa tyydyttymättömiä rasvamolekyylejä kaksois- ja kolmoissidosten kohdalta. Vaikka otsonin reagointi tyydyttymättömien rasvahappojen kanssa on yksi sen parhaiten tunnetuista biokemiallisista vaikutuksista, otsonin tiedetään reagoivan proteiinien, hiilihydraattien ja nukleiinihappojen kanssa.

Useat virustyypit, kuten poliovirus I ja II, rotavirukset, Norwalk-virus, parvovirukset sekä A-, B-, non-A- ja non-B-hepatiitit monien muiden lisäksi ovat herkkiä otsonin viruksia tuhoaville vaikutuksille.

Otsonin vaikutusta vaipattomiin viruksiin (adenoviridae, picornaviridae (poliovirus), coxsachie, echovirus, rhinovirus, hepatitis A ja E sekä reoaviridae (rotavirus)) on myös alettu tutkia. Tyydyttymättömien rasvamolekyylien lisäksi otsoni voi reagoida myös joidenkin proteiinien ja niiden osasten eli aminohappojen kanssa.

Viruksilla ei ole suojautumiskeinoja (voimakkaita) hapettimia vastaan. Tavallisilla nisäkkäiden soluilla taas on monimutkaisia entsyymisysteemejä (mm. peroksidaasi, katalaasi), jotka suojaavat niitä vapaiden radikaalien ja hapettimien haitallisilta vaikutuksilta. Siten voi olla mahdollista käsitellä infektoitunutta kudosta otsonilla. Kudoksen luontainen puolustusmekanismi suojaa sitä otsonin hapettavalta vaikutukselta, kun taas haitallisilla patogeeneillä ei vastaavaa mekanismia ole.

Vielä ei ole keksitty yhtäkään antibioottia, joka olisi todella tehokas viruksia vastaan. Virukset ovatkin hankalia hallittavia, ja aiheuttavat epidemioita ja toisinaan pandemioita. On olemassa myös viitteitä siitä, että jotkin DNA virukset kuten herpes liittyvät syövän kehittymiseen, koska ne organisoivat isäntäsolun geneettisen materiaalin tuottamaan uusia viruksia.

INFLUENSSA-VIRUS

HEPATIITTI C (HCV)

VAIKUTUS SIENIELIÖIHIN?

Alkeellisimmilla sienillä soluseinä on selluloosaa (hiilihydraattia) ja sen lähisukuisia aineita, kehittyneemmillä on siinä myös kitiiniä. Useimpien sienten sekovarren muodostavat väliseinäiset (levillä väliseinättömät), haarovat sienirihmat eli hyyfit. Yhden sieniyksilön rihmat muodostavat rihmaston (myseeli). Alkeellisilla sienillä ei ole itiöemiä, vaan itiöt syntyvät rihmaan. Sienet kykenevät alustaan erittämiensä eksoentsyymien avulla hajottamaan, eli käyttämään ravinnokseen, erilaisia orgaanisia materiaaleja. Ne kykenevät kuitenkin kiinnittymään myös epäorgaaniselle pinnalle (mm. kivi, lasi, muovi). Sienten seinämät ovat monikerroksisia ja koostuvat pääasiassa hiilihydraateista (n. 80 %), proteiineista ja glykoproteiineista.

Otsoni diffusioituu sienen seinämän läpi sytoplasmaan estäen siten solujen toiminnan. Otsoni tuhoaa mm. seuraaviin sukuihin kuuluvia sieniä: candida, aspergillus, histoplasma, aktinomykoosit ja kryptokokit. Homeita on helppo kontrolloida otsonilla, ilmassa ja vedessä. Limakalvoja ärsyttävän homealtistuksen oireita ovat muun muassa nenän tukkoisuus ja nuha, kuiva tai limainen yskä, kurkkukipu ja käheys, silmien sidekalvon ärsytys sekä harvemmin hengenahdistus ja hengityksen vinkuna.

Paramecium Candida albicans

VAIKUTUS IHMISIIN JA ELÄIMIIN?

Otsoni tuhoaa tehokkaasti alkeellisia mikro-organismeja hapettamalla. Otsonilla ei ole todettu olevan haitallisia vaikutuksia oikein käytettynä. Turvallinen pitoisuus on olennaista. Nisäkkäillä ja muilla kehittyneemmillä eliöillä on monimutkaisia entsyymisysteemejä (mm. peroksidaasi, katalaasi), jotka suojaavat niiden kudoksia vapaiden radikaalien ja hapettimien haitallisilta vaikutuksilta. Siten kohtuulliset otsonipitoisuudet eivät vaikuta ihmisiin, eläimiin ja kasveihin.

Yhtäkään otsonin aiheuttamaa kuolemantapausta ei tunneta. Pieni määrä otsonia ilmassa ei fysiologisesti tuota haittaa, mutta suuremmat pitoisuudet ärsyttävät limakalvoja sekä silmiä. Suomessa raja-arvo on 0,05 ppm/8 h. Yhdysvalloissa raja-arvo on 0,05 ppm/d.

Text Copyright (c) Ozair ja Netliberator.