Biocidas, agentes oxidantes e o cloro.

Biocidas, agentes oxidantes e o cloro.

Biocidas, agentes oxidantes e o cloro.

Olá!

Vimos semana passada sobre produtos químicos para OR, hoje falaremos de Biocidas, que tecnicamente são chamados de biofilmes.

Em testes laboratoriais, foi determinado um limite populacional máximo tolerável em sistemas microbianos. Quando estes dados são conhecidos, em muitos casos, o número de bactérias e outros microrganismos necessitam de uma séria redução. Isto pode acontecer com o uso de biocidas; compostos químicos que são tóxicos para os microrganismos presentes. Os biocidas são geralmente utilizados em um sistema para provocar reduções rápidas e efetivas, das quais os microrganismos não podem se recuperar facilmente. Existem vários biocidas, alguns dos quais têm uma ampla gama de efeitos e em tipos diferentes de bactérias. Eles podem ser divididos em agentes oxidantes e agentes não oxidantes.

Agentes oxidantes:

Cloro, Dióxido de cloro,  Hipoclorito dicloroisocianuratos  e Cloreto de ozônio.

O cloro é o biocida industrial mais utilizado atualmente, ele é usado para desinfecção de água doméstica e para a remoção de sabores e odores da água por um longo tempo. A quantidade de cloro, que precisa ser adicionada em um sistema de água, é determinada por vários fatores, a demanda de cloro, o tempo de contato, o pH e a temperatura da água, o volume de água e a quantidade de cloro perdida pela aeração.
Quando o gás de cloro entra em um suprimento de água, ele irá hidrolisar para formar ácido hipocloroso e hidrocloroso. Este último determina a atividade biocida.

Este processo ocorre de acordo com a seguinte reação:
Cl2 + H 2 O -> HOCl + HCl

O ácido clorídrico é responsável pelas reações de oxidação com o citoplasma dos microrganismos, após a difusão pela parede celular. Cloro que perturba a produção de ATP (adenosina trifosfato), um composto essencial para a respiração de microrganismos. As bactérias que estão presentes na água morrerão como consequência de problemas respiratórios experimentados e causados ​​pela atividade do cloro.
A quantidade de cloro que precisa ser adicionada para o controle do crescimento bacteriano é determinada pelo pH. Quanto mais alto o pH, mais cloro é necessário para matar as bactérias indesejáveis ​​em um sistema de água. Quando os valores de pH estão dentro de um intervalo de 8 a 9, devem ser adicionados 0,4 ppm de cloro. Quando os valores de pH estão dentro de uma faixa de 9 a 10, 0,8 ppm de cloro devem ser adicionados.

Dióxido de cloro

O dióxido de cloro é um biocida oxidante ativo, que é aplicado mais e mais devido ao fato de que tem efeitos menos prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana do que o cloro. Não forma ácidos clorídricos na água; existe como dióxido de cloro dissolvido, um composto que é um biocida mais reativo em faixas de pH mais altas.
O dióxido de cloro é um gás explosivo e, portanto, deve ser produzido ou gerado no local, por meio das seguintes reações:

Cl 2 + 2 NaClO 2 -> 2 NaCl + 2 ClO 2
ou
2 HCl + 3 NaOCl + NaClO 2 - > 2 ClO 2 + 4 NaCl + H 2 O.

 Dióxido de cloro em sacos

Cloroisocianuratos

São compostos de organo-cloro que se hidrolisam em ácido hipocloroso e ácido cianúrico em água. O ácido cianúrico reduz a perda de cloro devido a reações fotoquímicas com luz ultravioleta, de modo que mais ácido hidroclórico se originará e a ação biocida será aprimorada.

O hipoclorito 

hipoclorito é o sal do ácido hipocloroso. É formulado em várias formas diferentes. Normalmente, o hipoclorito é aplicado como hipoclorito de sódio (NaOCl) e hipoclorito de cálcio (Ca (OCl) 2). Estes compostos podem ser aplicados como biocidas. Eles funcionam da mesma maneira que o cloro, embora sejam um pouco menos eficazes.

Ozônio

O ozônio é naturalmente instável, pode ser usado como um agente oxidante poderoso, quando é gerado em um reator. Como biocida, age da mesma maneira que o cloro; perturba a formação de ATP, para que a respiração celular de microrganismos seja dificultada. Durante a oxidação com ozônio, as bactérias geralmente morrem devido à perda do citoplasma que sustenta a vida.
Enquanto o processo de oxidação ocorre partes de ozônio em oxigênio e um átomo de ozônio , que é perdido durante a reação com os fluidos das bactérias:

3 -> O 2 + (O)

Um número de fatores determinam a quantidade de ozônio necessária durante a oxidação , estes são o pH, temperatura, orgânicos e solventes, e produtos de reação acumulados.
O ozônio é mais ecologicamente correto do que o cloro, porque não adiciona cloro ao sistema de água. Devido à sua decomposição em oxigênio, não prejudicará a vida aquática.
Normalmente, 0,5 ppm de ozônio é adicionado a um sistema de água, seja em regime contínuo ou intermitente.

Agentes não oxidantes

Acroleína, Aminas, Fenólicos clorados , sais de cobre Compostos organo-sulfurados e Sais quaternários de amónia

Em muitos casos, os agentes oxidantes não são biocidas eficazes. Agentes não oxidantes são aplicados.

Acroleína A

acroleína é um biocida extremamente eficaz que apresenta uma vantagem ambiental sobre os biocidas oxidantes, porque pode ser facilmente desativado pelo sulfito de sódio antes da descarga para um fluxo receptor.
A acroleína tem a capacidade de atacar e distorcer grupos de proteínas e reações de síntese enzimática. É normalmente alimentado a sistemas de água como um gás em quantidades de 0,1 a 0,2 ppm em água neutra a levemente alcalina.
A acroleína não é usada com muita frequência, pois é extremamente inflamável e também tóxica.

Aminas

Aminas são surfactantes eficazes que podem atuar como biocidas devido à sua capacidade de matar microrganismos. Eles podem aumentar o efeito biocida dos fenólicos clorados quando são aplicados na água.

Fenólicos clorados 

Os fenólicos clorados, ao contrário dos biocidas oxidantes, não têm efeito sobre a respiração dos microrganismos. No entanto, eles induzem crescimento. Os fenólicos clorados primeiro adsorvem à parede celular de microrganismos por interação com ligações de hidrogênio. Após a adsorção à parede celular, eles se difundirão na célula, onde entrarão em suspensão e precipitarão proteínas. Devido a este mecanismo, o crescimento dos microrganismos é inibido.

Sais de cobre

Os sais de cobre têm sido usados ​​como biocidas há muito tempo, mas seu uso tem sido limitado nos últimos anos devido a preocupações com a contaminação por metais pesados. Eles são aplicados em quantidades de 1 a 2 ppm.
Quando a água tratada está localizada em tanques de aço, os sais de cobre não devem ser aplicados, devido à sua capacidade de corroer o aço. Sais de cobre não devem ser usados ​​em água que será aplicada como água potável, porque eles são tóxicos para os seres humanos.

Compostos organo-sulfurados

Os compostos organo-sulfurados atuam como biocidas inibindo o crescimento celular. Há uma variedade de diferentes compostos organo-enxofre que funcionam em diferentes faixas de pH.
Normalmente a energia é transferida em células bacterianas quando o ferro reage de Fe 3+ para Fe 2+. Os compostos de organo-enxofre removem o Fe3 + pela pele como um sal de ferro. A transferência de energia através das células é interrompida e a morte celular imediata se seguirá.

Sais de amônio quaternário

Os sais de amônio quaternário são substâncias químicas de superfície que consistem geralmente em um átomo de nitrogênio, cercado por substitutos contendo oito a vinte e cinco átomos de carbono em quatro vistas do átomo de nitrogênio.
Estes compostos são geralmente mais eficazes contra bactérias em alcances de pH alcalinos. Eles são carregados positivamente e se ligam aos locais carregados negativamente na parede celular bacteriana. Essas ligações eletrostáticas farão com que as bactérias morram de tensões na parede celular. Eles também fazem com que o fluxo normal de compostos que sustentam a vida através da parede celular parem, diminuindo sua permeabilidade.
O uso de sais de amônio quaternário é limitado, devido à sua interação com o óleo quando este está presente e ao fato de que eles podem causar espuma.

 

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