Lämpötila, kondensaatiopiste ja suurin saavutettavissa oleva vH2O2-pitoisuus biodekontaminaatiossa

Tässä neliosaisen blogisarjamme kolmannessa osassa kuvaamme, miten prosessiparametrit vaikuttavat höyrystyneeseen vetyperoksidiin biodekontaminaatiosovelluksissa.

• Ensimmäinen osa: Kosteus
• Toinen osa: Liuoksen pitoisuus

Esitämme blogisarjassa neljä prosessiparametreja koskevaa sääntöä.  Tässä blogissa keskitymme kolmanteen sääntöön: 

Lämpötilan nostaminen kasvattaa sen vesi- ja vetyperoksidihöyryn määrää, joka ilmassa voi olla, toisin sanoen myös suurinta saavutettavissa olevaa vH₂O₂-pitoisuutta.

Tämän sarjan aikaisemmissa osissa käytimme kaikissa biodekontaminaation esimerkkisykleissä lämpötilaa 23 °C.  Ilma voi annetussa lämpötilassa sisältää vain tietyn määrän höyryä, oli kyseessä sitten H₂O tai H₂O₂. Esitämme nyt, miten lämpötilan muuttaminen voi muuttaa sekä kondensaatiopistettä että suurinta saavutettavissa olevaa vetyperoksidihöyryn pitoisuutta.

Kuvissa 3a ja 3b (alla) esitetään kaksi biodekontaminaatiosykliä. Mustat käyrät kuvaavat sykliä, jossa prosessin lämpötila on 40 °C, siniset puolestaan sykliä, jossa lämpötila on 23 °C. Kummassakin tapauksessa kosteutta poistetaan niin, että kosteus ennen konditiointia on 10 %, ja kummassakin käytetään samaa H₂O₂-liuoksen pitoisuutta (59 m-%). Musta käyrä kuvassa 3b osoittaa, että 40 °C:n lämpötilassa voidaan saavuttaa suurempi vH₂O₂-pitoisuus kuin lämpötilan ollessa 23 °C.

Image

Voimme tarkastella lämpötilan vaikutuksen tarkemmin kohdistamalla katseen kosteuteen, jolla tarkoitamme tässä sekä suhteellisen kosteuden että suhteellisen saturaation arvoja. (Lue lisää suhteellisesta saturaatiosta.)

Kuvassa 4 esitetään höyrystyneen vetyperoksidin pitoisuus (ppm), kun lämpötila on 5 °C. Suhteellinen saturaatio esitetään X-akselilla ja suhteellinen kosteus Y-akselilla. X- ja Y-akselien väliset koordinaattiviivat kuvaavat H₂O₂-höyryn pitoisuutta 0–500 ppm. 0 ppm:n viiva kuvaa höyryä, joka on tuotettu käyttämällä pelkkää vettä. Kun vetyperoksidiliuoksen pitoisuutta kasvatetaan, myös höyrystyneen vetyperoksidin määrä kasvaa. Teoreettisesti X-akselin suuntainen käyrä kuvaa höyryä, joka on tuotettu käyttämällä sataprosenttista vetyperoksidiliuosta. Kondensaatiota tapahtuu, kun suhteellinen saturaatio on 100 %RS, eikä vetyperoksidihöyryn määrä voi sen jälkeen enää kasvaa. Kun lämpötila on 5 °C, lähtötilanteen suhteellinen kosteus 0 %RH ja höyrystettävän vetyperoksidiliuoksen vahvuus 100 m-%, suurin teoreettisesti saavutettavissa oleva vH₂O₂-pitoisuus on siis 548 ppm.

Image

Kuvan 5 olosuhteet ovat muuten samat kuin kuvassa 4 (0 %RH, 100 m-%:n liuos), mutta lämpötila on 50 °C. Teoreettinen vetyperoksidihöyryn enimmäispitoisuus on nyt 13 019 ppm.

Image

Kuvassa 6 esitetään vetyperoksidihöyryn enimmäispitoisuus eri lämpötiloissa käyttämällä eri H₂O₂-liuoksen pitoisuuksia. Vertaamme kahta usein käytettyä pitoisuutta: 35 % ja 59 %. Sininen trendikäyrä kuvaa 35-prosenttista H₂O₂-liuosta. Kun lämpötila on 40 °C, suurin saavutettavissa oleva höyrystyneen vetyperoksidin pitoisuus on 4 210 ppm. Samassa lämpötilassa 59 %:n liuos antaa suurimmaksi saavutettavissa olevaksi vH₂O₂-pitoisuudeksi 5 461 ppm.

Image

Voit lukea lisää kaikista neljästä säännöstä asiantuntijaselvityksestämme "Kondensaatio: vaikutukset vetyperoksidihöyryä käyttävässä biodekontaminaatiossa".

Neliosaisen blogisarjamme neljännessä osassa kuvaamme, miten prosessiparametrit vaikuttavat höyrystyneeseen vetyperoksidiin biodekontaminaatiosovelluksissa.

Katso myös aihetta käsittelevä englanninkielinen webinaaritallenteemme.  

Voit halutessasi kirjoittaa kysymyksiä tai kommentteja alla oleviin kenttiin tai ottaa meihin yhteyttä.