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Temperatura, punto di condensazione e livello ppm massimo ottenibile di vH2O2 nella bio-decontaminazione

L'effetto della temperatura sulla condensazione nella bio-decontaminazione VHP
Joni Partanen
Joni Partanen
Product Manager
Published: genn. 13, 2022
Scienze della vita

Questo blog è il terzo di una serie in 4 parti in cui viene descritto come i parametri di processo influenzano le applicazioni di bio-decontaminazione con perossido di idrogeno vaporizzato.

In questa serie proponiamo quattro regole fondamentali per i parametri di processo.  Questo blog approfondisce la terza regola: 

L'aumento della temperatura aumenta la quantità di acqua e vapore di perossido di idrogeno che l'aria può contenere, aumentando così il massimo valore di vH2O2 ottenibile.

Nei precedenti blog di questa serie, la temperatura del ciclo di bio-decontaminazione è stata mantenuta a 23 °C per tutti i cicli esemplari. A una data temperatura, l'aria può trattenere solo una certa quantità di vapore, H2O o H2O2. Ora dimostreremo come la modifica della temperatura può modificare sia il punto di condensazione che la concentrazione massima di vapore di perossido di idrogeno ottenibile.

Le figure 3a e 3b (di seguito) mostrano due cicli di bio-decontaminazione. Il ciclo rappresentato dalle linee nere indica una temperatura di processo di 40 °C e le linee blu rappresentano la temperatura a 23 °C. In entrambi i casi, la deumidificazione viene eseguita per abbassare l'umidità al 10% prima del condizionamento ed è utilizzata a stessa concentrazione di soluzione di H2O2 (59 m-%). La linea nera nella Figura 3b mostra che la temperatura a 40 °C consente un vH2O2 in ppm maggiore rispetto alla temperatura a 23 °C.

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The effect of temperature on condensation in VHP bio-decontamination

Possiamo esaminare ulteriormente l'effetto della temperatura osservando l'umidità, sia l'umidità relativa che i valori di saturazione relativa. (Informazioni sulla saturazione relativa.)

La Figura 4 di seguito mostra il valore ppm di vH2O2 con temperatura a 5 °C. La saturazione relativa è sull'asse x e l'umidità relativa è sull'asse y. Le linee di coordinate all'interno degli assi x e y rappresentano la concentrazione di vapore di H2O2 da 0 ppm a circa 500 ppm. La linea 0 ppm rappresenta un vapore che è stato creato utilizzando solo acqua pura. Quando la concentrazione della soluzione di H2O2 aumenta, aumenta anche il valore di vH2O2. In teoria, la linea lungo l'asse X rappresenta un vapore che è stato creato utilizzando un liquido H2O2 al 100%. La condensazione si verifica una volta che la saturazione relativa è pari a 100% RS e il valore ppm di vH2O2 non può essere aumentato successivamente. Pertanto, con la temperatura a 5°C, l'umidità relativa iniziale a 0% RH e la vaporizzazione di una soluzione di H2O2 del 100 m-%, il valore ppm teorico massimo ottenibile di vH2O2 è pari a 548 ppm.

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temperature effect on humidity and condensation in VHP biodecontamination

 

Tutte le condizioni nella Figura 5 sono le medesime della Figura 4 (soluzione 0% RH, 100 m-%) e solo la temperatura viene modificata a 50 °C. Il valore ppm teorico massimo ottenibile di vH2Oè ora pari a 13,019.

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Relative Saturation and Relative humidity in vH2O2 biodecontamination

La Figura 6 mostra il valore ppm massimo di vH2O2 a varie temperature e utilizzando diverse concentrazioni di soluzione di H2O2. Confrontiamo due concentrazioni di soluzioni di H2O2 usate di frequente: 35% e 59%. La linea di tendenza blu rappresenta una soluzione di H2O2 al 35%. Con una temperatura di 40 °C, il valore ppm di vH2O2 massimo raggiungibile è 4,210. Alla stessa temperatura (40 °C), una soluzione di H2O2 al 59% fornisce un valore ppm di vH2O2 massimo raggiungibile di 5,461.

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

Leggi tutte e quattro le regole nel white paper: Considerando la condensazione: influenze sulla bio-decontaminazione del vapore di perossido di idrogeno

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