Linterna de luz ultravioleta para esterilizar

linterna UV

Linterna de luz ultravioleta

Me llamó la atención, mirando trastos por Internet, una linterna que vendían para esterilizar y acabar con el mal olor en el calzado. Productos similares se venden para esterilizar otras superficies como teclados, ratón, cepillos de dientes, etc…adquirí una de ellas con la esperanza de que en la caja hubiese algún tipo de folleto con las características del mismo. No fue así. La linterna la venden en una cajita de cartón que no tiene sino un par de frases con el tipo de pila a emplear y lo buena que es para lo descrito anteriormente.

Lo que a mi me interesaba eran datos como la potencia que suministraba y la longitud de onda de la luz ultravioleta.

¿Qué es la luz ultravioleta?

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Ese trocito central es el que utiliza el ser humano

Nuestro ojo es un órgano que es capaz de recibir radiación y enviarla al cerebro para que éste la interprete. Esa radiación tiene que ser de determinado tipo, no nos vale ni la que tiene longitud de onda más grande ni la que tiene más estrecha, por eso no vemos ni las onda de radio por ser muy grandes, ni los rayos X por estrechos.

Sólo nos sirve unas cuantas y por eso al conjunto de radiaciones que puede captar el ojo humano le llamamos radiación visible y va desde el rojo más ancho al violeta más estrecho, las que no vemos justo por encima del rojo les llamamos infrarrojos y las que no vemos justo por debajo le llamamos ultravioleta.

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Loros, cacatúas, periquitos,… ven fácilmente los frutos que reflejan los UV

Como curiosidad cierto tipo de aves (las psitaciformes) tienen un ojo que ve un poco más abajo que nosotros y ven los UV cercanos, como quiera que muchos frutos poseen una capa cerúlea que refleja los UVA, para loros, pericos, …los frutos son anuncios luminosos invitándoles a ser devorados para que sus semillas sean esparcidas.

Esterilizando

De los diferentes tipos de luz ultravioleta que existen, dependiendo de si son más largas o cortas las longitudes de onda, las más cortas son las mas energéticas y capaces de alterar la cadena de ADN produciendo graves daños en los seres superiores y la muerte en los microorganismos, afortunadamente esta radiación no nos llega, pues las capas altas de la atmósfera son capaces de absorberla (y las medias y las bajas y un cristal y un plástico,,,,) cuanto más complejo sea el organismo más resistencia tendrá, así un hongo o una levadura aguantan más que una bacteria o virus .

Dos son los factores que hay que tener en cuenta a la hora de esterilizar, la potencia y la distancia al foco de emisión, además otro factor importante será el tiempo de exposición, cuanto más próximo al foco y mayor sea el tiempo, más efectivo será. En la industria utilizan esterilizadores de UV con potencias a partir de los 15W, la de esta linterna no pasará de alguna décima de vatio.

Experimentando

Cogeremos una muestra de vegetal molido (café de Colombia) y lo contaminaremos por contacto de diversos materiales de uso cotidiano, así como con agua estancada de macetas del jardín. Separaremos la muestra en dos y procederemos a inocular mediante un asa de siembra (puede ser un fino alambre metálico que se esteriliza en llama en cada ocasión o

placas petri

Las placas Petri pueden ser de cristal o plástico

utilizar desechables de plástico estériles) una placa Petri, ( son cajas de cristal o plástico estéril resistente, que nos recuerdan la forma de una polvera de maquillaje, redondas de 9 cm. de diámetro, que vienen en paquetes de 20 a un precio muy económico), en las placas hemos puesto un medio gelatinoso (se usa agar nutritivo, pero se suministra en cantidades grandes y el precio es elevado) que sirva de alimento a los microorganismos (si existieran), esa será nuestra placa de control.

Repetiremos el proceso con nuevas placas desechables, pero procederemos anteriormente a irradiar con la linterna por tiempos cada vez mayores 10,20,30, 40, 50 y 60 segundos la muestra vegetal, situando la muestra a 0.5 cm de distancia de la fuente de luz.y procederemos de igual manera que en la de control.

Pasados unos días

Ha pasado más de una semana y hemos observado como en la placa de control se observa, a simple vista, el crecimiento de microorganismos cuya colonia progresa felizmente. Comprobamos pues las otras placas con la esperanza de que la luz UV hubiera esterilizado la muestra y por tanto no hubiera contaminación.

Pues no. Todas las placas presentaron algún tipo de contaminación y las cepas en algún caso eran bien visibles y en otros diminutas pero presentes. También una de las placas licuó (pudo ser un error en la distribución del medio en las placas) y tornó de trasparente a  amarillo. Aquí podéis ver unas fotografías de ellas:

CONTROL

MUESTRA

10

30

Conclusión: Como veis en las fotografías la contaminación está presente y la vida se abre paso  en un medio que suponíamos esterilizado, podemos concluir que el procedimiento descrito no es eficaz a la hora de esterilizar materia vegetal, probablemnte la potencia sea escasa, puede que la luz no tenga la radiación que prometen,  quizás la muestra debió ser más fina para impedir que la capa superior protegiera a la inferior, quizás se debió remover la muestra para que la luz llegara a todas partes…lo cierto es que el mecanismo de secado en horno, para desecar los vegetales recogidos, sea un procedimiento más efectivo en cosmética casera, pues uno de los principales enemigos de la vida es la ausencia de agua, sin embargo  la experiencia nos ha proporcionado información al respecto,como se dice en ajedrez “se aprende más de una derrota que de cien victorias”. Os dejo un vídeo del proceso

Agua “destilada”

gota de aguaNo sabía como titular este artículo, “agua pura”, “solamente agua”, “¿Qué pasa con el agua destilada?”…no importa, la cuestión es que escribo este artículo porque me ha pasado, imagino que  a ustedes también, que hemos elaborado una emulsión con determinados ingredientes, siguiendo escrupulosamente las cantidades de los productos anotadas en nuestra hoja de formulación y resulta que en el proceso final, medimos pH y nos encontramos que el resultado no es el esperado.

Rápidamente surgen las dudas, ¿he realizado correctamente el pesado de las sustancias?, ¿ he medido volúmenes correctamente? como quiera que nos resistimos a tamponar de nuevo añadiendo innecesarios correctores, nos toca volver a realizar todo el proceso y….!maldita sea¡ de nuevo nos falla la medición, comprobamos caducidades, todo parece correcto, si esta crema la he hecho muchas veces y lo único que he cambiado ha sido la marca del agua destilada….no creo que…¿será posible?

La verdad es que uno confía en un proveedor y cuando éste cambia de empresa suministradora imaginamos  que el producto, presente las mismas características.Pues no. Esto me ha ocurrido a mí, pues compro el agua destilada en una tienda de una importante cadena de supermercados (alimentación y droguería) en España, Consum , imagino del estilo de Carrefour, Casino, CBD Pao de Açucar o Walmart por citar algunas, la que siempre he utilizado me ha dado un pH algo por debajo del 7 y un TDS de 001-002, ideal para no llevarse sorpresas.

¿Qué es el pH y el TDS?

PHmetro

pHmetro de laboratorio

El pH es una unidad de medida, los valores pueden oscilar entre 0 y 14 siendo 7 el valor neutro y todos los que se encuentran por debajo son ácidos y los que están por arriba son básicos. Es una escala logarítmica, ¿qué significa eso? pues que la diferencia entre un valor y el siguiente es que es 10 veces más lo que sea (ácido o básico), la diferencia entre un valor y dos más para allá es que es 100 veces más, la diferencia entre un valor y otro que se separe en tres unidades es que es 1000 veces más ácido o básico,…así sucesivamente. La Coca-Cola y el zumo de limón tienen un pH de 2, el vino es 100 veces menos ácido con un pH de 4, el amoniaco 11, el ácido clorhídrico menos de 1, un conocido de todos ustedes el hidróxido sódico (sosa) puede llegar a 14 y el agua pura 7. (ver artículo del pH y la malvina)

El TDS Son las siglas en inglés de total de solutos disueltos, también se puede expresar como las partes por millón (ppm) da exactamente igual. Así pues el agua pura nos da un valor de 0 y el agua del Mar Muerto se sale de rango.

¿Qué ocurre entonces?

Vamos a partir de la demanda, ¿para qué quiere la gente el agua “destilada”? Los usos más comunes son para los depósitos de las planchas de ropa, de las baterías de los coches, para determinadas plantas y bonsais, para acuarios…¿y las industrias? para calderas, limpieza de carrocerías, limpia-cristales, mantenimiento de motores,… y por supuesto luego está la industria química, farmacéutica y en general cualquiera de uso en laboratorio.

Como vemos podemos separar en dos grandes grupos las necesidades:

  • necesitamos un agua de gran pureza, sin sólidos disueltos (ni microorganismos, ni iones,…) y con una aproximación alta al pH 7 que será utilizada en los últimos casos que mencionábamos más arriba y claro está la que necesitamos nosotros y nosotras.
  • agua de buena pureza, ideal para procesos industriales y según su finalidad con pH que pueden variar como veréis más adelante.

Tres son los procesos para purificar el agua de solutos – no hay que confundir purificar con potabilizar, este último proceso sirve para que un agua pueda ser ingerida sin riesgo para la salud, ver la guía de la OMS en la bibliografía- por un lado está la destilación y por otro la ósmosis y la desmineralización.

destilando

la destilación más sencilla después de la lluvia

La destilación la conocéis todos y todas, en general, (¡no considero casos especiales!) se eleva la temperatura del agua en un recipiente adecuado hasta conseguir la evaporación de la misma y seguidamente se enfría dicho vapor para invertir el proceso, los solutos quedan en el primer recipiente y en el segundo agua destilada. La cantidad de energía requerida para elevar un gramo de agua un grado centígrado, recibe el nombre de caloría. Y ese es un gran problema: resulta muy caro.

osmosis inversaLa ósmosis es el proceso por el cual dos soluciones separadas por una membrana semipermeable tienden a equilibrar su concentración, pero si yo uso una membrana con poros diminutos que no dejen pasar más que el agua y no otras sustancias o microorganismos y aplico presión en la zona de mayor concentración haré desplazar el agua hacia la zona contraria, quedando los solutos en este lado de la membrana, este proceso se le conoce como ósmosis inversa y es mucho más económico que la destilación.

osmosisLa desmineralización o desionización recupera mediante resinas especiales sales y minerales  que luego deben ser recuperadas con tratamientos de ácidos y bases, es algo caro y se abaratan muchísimo los costes si primero hacemos ósmosis inversa.

¿cual es el problema de estos últimos procesos? pues que el tratamiento recuperará, según el estado de la resina, aleatoriamente los cationes o aniones, dejándonos un agua que resulta inútil medir pH pues nos variará enormemente. Vamos a realizar algunas mediciones y las grabo en vídeo:

 

Como habéis visto las variaciones de pH y TDS son grandes, en el agua que destilo yo, eliminé los primeros 250 ml  (el frasco Erlenmeyer hasta arriba) que presentó impurezas de la anterior destilación y que todavía estoy dándole vueltas si en la recogida de líquido posterior presentó trazas de sustancias de la anterior destilación que influyeron en el pH (no así en en el TDS) o bien cationes de cobre Cu ++ del enfriador pasaron al agua y por eso resultó ácida.

Bibliografía

Física  Resnnick – Halliday

Organización Mundial de la Salud Guía para calidad del agua potable

Laboratorios Lenntech