بایوساید (Biocide) چیست ؟

بایوسایدها یا باکتری کش ها یا آنتی باکتریال ها از جمله مواد شیمیایی هستند که به منظور از بین بردن یا کنترل میکرو اورگانیسم های مضر از جمله : باکتری ها ، قارچ ها ، ویروس ها ، کپک ها و … از روی سطوح مختلف یا از روی سیالات در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند.

میکروارگانیسم ها این توانایی را دارند که در محدوده دمایی و فشاری و همچنین PH  بالا در محیط های نفتی، آب ، خاک و حتی محیط های روغنی، به حیات خود ادامه دهند که همین فعالیت آن ها موجب انواع خرابی ها ، بیماری ها، ایجاد خوردگی ناشی از باکتری ها در تاسیسات ، کاهش کیفیت نفت استخراج شده و … می شود.

بایوسایدها یا زیست کش ها با عملکرد خود به روش شیمیایی یا بیولوژیکی ، تا حدود زیادی مانع از آسیب های ناشی از اثرات میکروارگانیسم ها در تجهیزات و صنایع می شوند.

تاثیرگذاری بایوسایدها بر اساس مدت زمان استفاده از آنها و غلظتشان ، متفاوت است. برای ازبین بردن میکروارگانیسم های مضر به وسیله بایوسایدهای ضدمیکروبی ، باید به غلظت و مدت زمان مناسب آنها توجه کنیم.

در صنعت از بایوسایدها یا زیست کش ها به عنوان عوامل ضد عفونی کننده ،ضد رسوب یا آنتی فولینگ ، ضدباکتری ، عامل گند زدا ، عوامل اکسیدکننده و ضدخوردگی استفاده می شود.

انواع بایوسایدها (Biocide)

تولید بایوساید ها معمولا به شکل جامد و مایع می باشد . آمفوتریک ، کاتیونی و آنیونی دسته بندی انواع بایوساید است که اگر بخواهیم دسته بندی دقیق تری داشته باشیم، آنها را از دو جهت تقسیم بندی میکنیم ؛ این دسته بندی یا بر اساس ماهیت شیمیایی و صنعت مورد استفاده آنهاست یا بر اساس مکانسیم اثر این مواد.

بایوساید های صنعتی را بر اساس ماهیت شیمیایی که دارند به هفت دسته تقسیم بندی می کنند:

• بایوساید ایزوتیازولین
• بر پایه پروکسی استیک اسید (پراستیک اسید )
• بر پایه دی متیل بنزو آلکونیوم کلراید
• بایوساید گلوتارآلدئید
• آبژاول
• دی برمو نیتریلو پروپیل آمید ( DBNPA )
• تتراکیس هیدروکسی متیل فسفونیوم سولفات (  THPS)

همانگونه که گفته شد بایوسایدها مکانسیم عملکردی دارند که با توجه به مکانیسم اثر می توان آن را به دو دسته زیر تقسیم بندی کرد :

• بایوسایدهای اکسید کننده
• بایوسایدهای غیراکسید کننده

بایوسایدهای اکسیدکننده:

بایوسایدهای اکسیدکننده طی فرایند اکسیداسیون ، الکترون را از باکتری گرفته که همین گرفتن الکترون از باکتری موجب مرگ آن می شود. در واقع این فرایند با اکسید کردن مواد مغذی میکروارگانیسم ها از محیط به وسیله بایوسایدهای اکسید کننده  صورت می گیرد.

اگر بخواهیم رایج ترین بایوسایدهای اکسیدکننده را شمارش کنیم ، شامل : هیدروژن پراکسید ، دی اکسید کلر ، برم ، ازن و ترکیبات کلر می شوند. 

همانگونه که گفته شد این دسته از بایوسایدها از نوع اکسید کننده هستند ، پس در دوز مصرفی آنها باید نهایت دقت حاصل شود چرا که قدرت اکسیدکنندگی این مواد شیمیایی احتمال آسیب و خوردگی در فلزات و تجهیزات را بالا می برد.

بایوسایدهای غیراکسیدکننده:

بایوسایدهای غیراکسنده برخلاف بایوسایدهای اکسنده ، پس از ورود به آب خاصیت اکسیدکنندگی ندارند و عملکرد آنها بر اساس حل کردن غشای سلول چربی میکروارگانیسم ها می باشد که از بین بردن غشای آنها و تخریب سلولی میکرو اورگانیسم ها ، موجب مرگ تدریجی آنها می شود.

از جمله بایوسایدهای غیراکسنده می توان به : دی برمو نیتریلو پروپیانو آمید (DBNPA) ، گلوتارآلدئید ، تتراکیس (هیدروکسی متیل) فسفونیوم سولفات (THPS)  ، ترکیبات آمونیوم کوارتز ، ایزوتیازولین ، آمین ها و برونوپل اشاره کرد. اگر بایوسایدهای غیراکسنده را با بایوسایدهای اکسنده مقایسه کنیم ، خواهیم دید که بایوسایدهای غیر اکسنده در غلظت های بیشتری نسبت به بایوسایدهای اکسنده استفاده می شوند که همین امر موجب می شود که مقرون به صرفه نباشند.

عوامل موثر درانتخاب بایوسایدهای(Biocide)  مورد استفاده درصنعت

• قدرت بالا در نابود کنندگی میکروارگانیسم ها و باکتری ها
• بایوساید دارای مواد ضدخوردگی باشد
• غلظت بایوساید و زمان تماس آن متناسب باشد
• کیفیت آب و عوامل تاثیرگذار روی کیفیت آب مانند PH ، دما ، اکسیژن و …
• مقرون به صرفه بودن
• اثرگذاری بایوساید در برابر میکرو اورگانیسم های موجود
• بایوساید باید به خوبی در آب حل شود
• سازگاری بالا با محیط زیست داشته باشد

نحوه عملکرد بایوساید (Biocide)

بایوساید ها از جمله زیست کش هایی هستند که با حمله به غشای سلول باکتری ها و میکروارگانیسم ها ، موجب از بین رفتن و تخلیه محتویات درون سلولی می شوند که همین امر سبب توقف فعالیت متابولیک میکروارگانیسم ها و در نتیجه موجب مرگ آنها می شود.

هر بایوسایدی به روش و شیوه خودش بر میکروارگانیسم مورد نظر تاثیر می گذارد . مثلا بعضی از بایوساید ها مانند گلوتارآلدئیدها اتصال خارجی به ساختار سلولی میکروارگانیسم دارند و با این روش سلول ها را از بین می برند . اما برخی دیگر با اتصال به اندامک های درون سلولی باکتری  موجب مرگ سلول می شوند. گروهی از میکروارگانیسم ها نیز با اتصال به غشای سلولی باعث توقف فعالیت باکتری ها می شوند. بعضی از زیست کش ها نیز با تاثیر مستقیم بر آنزیم های گلیکولیز و تنفس ، موجب تخلیه محتویات درون سلولی و در نتیجه ایجاد رادیکال آزاد می شوند که همین امر نابودی باکتری و میکروارگانیسم را به دنبال دارد.

از بایوسایدها (Biocide) در کجا استفاده می شود؟

در فرآیند تصفیه آب ، یکی از مهم ترین عوامل جلوگیری و کنترل رشد باکتری های مضراستفاده از بایوسایدهای تصفیه آب می باشد که این باکتری های خطرساز علاوه بر زیانی که برای سلامتی انسان ها دارند ، باعث ایجاد خوردگی و آسیب به تجهیزات نیز می شوند.

همچنین بایوسایدهای صنعتی در صنایع نفت و گاز با عملکرد ضدخوردگی که دارند ، باعث بهره وری و بازدهی بالای تولید در این صنایع می شوند.یکی از این بایوسایدهای صنعتی که بسیار مورد توجه صنایع نفت و گاز قرار گرفته است ، بایوساید نفت می باشد.

از دیگر کاربردهای بایوساید می توان به موارد زیر اشاره کرد :

• در صنایع کشاورزی
• در پزشکی و داروسازی
• در استخرهای شنا به منظور ضدعفونی کردن و جلوگیری از بیماری های پوستی
• در تهیه و تولید مواد ضدعفونی کننده
• در صنایع غذایی به عنوان مواد نگهدارنده
• در تولید لوازم آرایشی و بهداشتی
• پاکسازی غشای ممبران به وسیله ی بایوساید ممبران
• در مصالح ساختمانی
• استفاده از بایوساید در دامپروری