A desinfecção da água utilizando luz ultravioleta é uma opção atrativa para a eliminação da contaminação microbiológica. Esta tecnologia utiliza a radiação na região do UV para causar danos irreversíveis ao DNA dos microrganismos, impedindo sua reprodução e garantindo a segurança biológica da água.
A Liter preparou um texto explicativo para demostrar as diferentes fontes de luz e como elas são classificadas, a diferença entre as principais fontes de luz UV e qual é o mecanismo de inativação dos microrganismos.
Espectro eletromagnético e classificação do espectro do UV
O espectro eletromagnético cobre uma faixa ampla de energia e de tamanho de onda, que parte desde os raios X e raios gama até as ondas do infravermelho.
– 100 < λ < 380 nm: ultravioleta (UV)
– 380 < λ < 780 nm: visível
– λ > 780 nm: infravermelho
O espectro da luz UV pode ser dividido em quatro subclasses, sendo elas:
– UV vácuo: 100 < λ < 200 nm
– UV-C: 200 < λ < 280 nm
– UV-B: 280 < λ < 315 nm
– UV-A: 315 < λ < 380 nm
A faixa do UV-C é a que possui maior efeito germicida devido à sua maior absorção pelos ácidos nucleicos presentes na estrutura do DNA.
Tipos de lâmpadas UV
Os principais tipos de lâmpadas utilizadas para a geração de ondas no espectro do UV empregam vapor de mercúrio, e são divididas em duas classes principais: as lâmpadas de baixa pressão (BP) e lâmpadas de média pressão (MP).
As lâmpadas de baixa pressão emitem cerca de 85% da luz no comprimento de 253,7 nm, sendo consideradas monocromáticas. As lâmpadas de média pressão são denominadas como policromáticas por apresentarem emissão ao longo do espectro eletromagnético na faixa entre 185 e 1367 nm.
As lâmpadas MP possuem um efeito germicida menor quando comparadas às lâmpadas LP. Contudo, devido à sua maior emissão de energia, as lâmpadas MP emitem cerca de 4 a 10 vezes o efeito germicida causado pelas lâmpadas LP.
Maiores emissões refletem em menores reatores para alcançar o efeito germicida almejado.
Mecanismo de inativação para a desinfecção da água
A energia transportada pelos fótons é absorvida pelos ácidos nucleicos presentes na estrutura do DNA. Esta absorção de energia causa rompimento nas ligações entre os nucleotídeos, seguido de uma recombinação entre bases de pirimidina.
O tipo de recombinação que gera o maior dano na estrutura do DNA, com posterior inativação do microrganismo, é a dimerização entre timinas adjacentes. Esta danificação do DNA impede que os microrganismos possam se reproduzir, levando à desinfecção da água.
É importante garantir a dosagem ideal de radiação para evitar que a estrutura do DNA possa se reparar, o que é possível quando se utilizam reatores subdimensionados ou sobrecarregados para determinada vazão.
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