blog

Lämpötila, kondensaatiopiste ja suurin saavutettavissa oleva vH2O2-pitoisuus biodekontaminaatiossa

Lämpötilan vaikutus kondensaatioon höyrystynyttä vetyperoksidia käyttävässä biodekontaminaatiossa
Joni Partanen
Joni Partanen
Tuotepäällikkö
Julkaistu: 13. Tammi 2022
Life Science

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

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
The effect of temperature on condensation in VHP bio-decontamination

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
temperature effect on humidity and condensation in VHP biodecontamination

 

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
Relative Saturation and Relative humidity in vH2O2 biodecontamination

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
Maximum ppm vH2O2 at various temperatures produced with 35% and 59 vol-% H2O2

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

Katso myös aihetta käsittelevä englanninkielinen webinaaritallenteemme.  

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

Kirjoita kommentti