Dispositivo per produrre localmente
da utilizzare in comunità, villaggi, dispensari medici e missioni dei paesi in via di sviluppo
Introduzione
L’ipoclorito di sodio o varechina rappresenta sicuramente uno dei più potenti ed efficaci germicidi ad ampio spettro scoperti dall’uomo, avendo la capacità di distruggere fino al 99,99 % dei germi -batteri, virus, alghe, uova, spore e protozoi- se si rispettano le condizioni di utilizzo corrette, quali la concentrazione e il tempo di contatto tra disinfettante e il materiale da trattare.
L’ipoclorito di sodio viene infatti da sempre utilizzato nella maggior parte degli acquedotti del Nord Europa e Nord America al fine di garantire la perfetta igienicità dell’acqua da bere.
Un secondo utilizzo più noto a tutti consiste nella disinfezione delle acque da piscina, dove è conosciuto con il nome generico di “cloro”, ma risulta altrettanto largamente impiegato nell’industria alimentare e del trattamento delle acque di scarico e nella disinfezione in generale.
Il metodo di produzione proposto riprende nella sua essenzialità esattamente ciò che le industrie chimiche seguono per produrre il prezioso disinfettante in quantità industriali, con la caratteristica fondamentale di utilizzare -per precisa scelta- materiali poveri, reperibili perciò ovunque, anche nei paesi in via di sviluppo.
La quantità di ipoclorito di sodio che si riesce a produrre con il metodo proposto -e che permette di ottenere una concentrazione di prodotto attivo simile a quelle normalmente presenti in commercio- è notevole se si considera che in un ora di trattamento di elettrolisi si riesce ad ottenere una quantità di disinfettante concentrato bastante a rendere potabile -secondo gli standards
igienico-sanitari Europei- l’acqua da bere per un totale di circa 500/800 persone al giorno, ed è proprio l’acqua destinata all’alimentazione umana che risulta responsabile della maggior parte delle epidemie come ad esempio tifo, salmonellosi colera e gastroenteriti.
Con questo dispositivo è pertanto possibile ottenere teoricamente la copertura completa della richiesta di disinfettante per ogni singola realtà locale potendo produrre il reagente con l’impiego di materiali alla portata di tutti e senza limiti di quantità o di materia prima da trattare; costituita da acqua salata.
Campi di applicazione dell’ipoclorito di sodio disinfettante:
- Acque da destinarsi all’alimentazione umana e anche animale
- Disinfezione di carni, ortaggi e frutta.
- Sterilizzazione di poppatoi.
- Disinfezione sistematica di lenzuola, abiti e tessuti infetti.
- Disinfezione di piaghe e ferite.
- Trattamento micosi.
- Disinfezione di ferri chirurgici.
- Disinfezione di animali, muri di stalle e loro liquami.
- Disinfezione di liquami umani.
- Disinfezione di liquidi biologici umani come escreati, vomito, parti anatomiche, sangue etc.
- Disinfezione ambienti di vita e di lavoro come scuole, caserme etc.
- Disinfezione di posate, piatti, pentolame etc.
Principio di funzionamento del dispositivo
Quando una soluzione di acqua e sale viene attraversata da corrente elettrica continua in bassa tensione si ha immediatamente la formazione di bolle di gas idrogeno all’elettrodo negativo e bolle di gas cloro all’elettrodo positivo.
Le bolle di cloro, attraversando il battente di liquido per raggiungere la superficie, reagiscono con il secondo prodotto della reazione di elettrolisi -l’idrossido di sodio- formando ipoclorito di sodio.
La reazione di conversione in ipoclorito è facilitata da un lungo percorso di risalita delle bolle di cloro e da dimensioni ridotte delle stesse, fattore che favorisce la massima superficie di contatto con la massa liquida.
Questa condizione si ottiene impiegando elettrodi di grafite di ampia superficie come ad esempio quello di una comune pila da torcia elettrica tipo Leclanchè.
L’utilizzo di un elettrodo di grafite si rende indispensabile perché qualunque metallo verrebbe rapidamente intaccato dalle bolle di cloro che lì si formano.
Per quanto riguarda l’elettrodo negativo -dove si ha lo sviluppo di bolle di gas idrogeno- non si manifestano problemi di corrosione: un comune filo elettrico, spellato per 3-5 cm. della sua ricopertura isolante, può bastare, ma va altrettanto bene un pezzo di filo di ferro, una posata etc.
- Una bottiglia in plastica da 1,5 Lt. per acqua minerale o bibite analcoliche con tappo in plastica.
- Un carboncino cilindrico di grafite prelevato da una grossa pila per torcia elettrica tipo Leclanchè.
- Sale da cucina o per alimentazione animale.
- Acqua possibilmente filtrata oppure piovana.
- Corrente continua da 12 /24 volt proveniente da una batteria da auto, jeep etc. oppure da pannelli fotovoltaici o gruppi elettrogeni in bassa tensione.
-Segare o tagliare il fondo della bottiglia di plastica. (figura 1)
-Estrarre per mezzo di una pinza od altro attrezzo l’elettrodo centrale di grafite dalla pila elettrica.
-Rimuovere dall’elettrodo di grafite i materiali cerosi in esso contenuti scottandolo per qualche secondo alla fiamma di una candela -o altro sistema- lasciando poi sgocciolare completamente la cera liquefatta.
B: dove colare la cera;
C: carbone della pila,
D: tappo di plastica
– Forare il tappo di plastica della bottiglia e inserirvi forzatamente la bacchetta di grafite curando che il cappuccio di metallo presente nel cilindro di grafite (che rappresenta l’elettrodo positivo della pila) fuoriesca all’esterno del tappo per circa un centimetro. Nel caso serva fissare meglio la grafite colare all’interno del tappo della cera. (figura 2)
– Dopo aver avvitato il tappo alla bottiglia, collegare uno spezzone di filo elettrico al cappuccio metallico presente nella porzione di elettrodo di grafite che fuoriesce all’esterno del tappo.
-Collegare il filo conduttore all’elettrodo positivo di una batteria da auto, jeep o camion o altro generatore di corrente elettrica continua a 12-24 volt..
E: bicchiere di vetro o altro per tenere in verticale la bottiglia
-Capovolgere il dispositivo inserendolo entro un contenitore che funga da supporto (bicchiere etc.) oppure appoggiarlo semplicemente al muro. (figura 3)
F: livello del liquido
-Riempire il dispositivo con acqua raggiungendo quasi l’orlo superiore. Aggiungere ora un pugno abbondante di sale da cucina e rimescolare con cura fino a completo discioglimento del sale (figura 4).
G: pila
H: bolle di gas cloro
I: bolle di idrogeno
-Inserire nel bordo superiore del contenitore-immergendolo nel liquido fino a metà altezza del recipiente- uno spezzone di filo elettrico liberato della sua ricopertura di plastica per circa tre-cinque centimetri di lunghezza. Il filo andrà collegato poi all’elettrodo negativo della batteria o generatore di corrente continua a 12-24 volt. (figura 5)
-Dopo un’ora o più di elettrolisi (curando di mescolare ogni tanto) travasare il liquido -che emanerà un forte odore di cloro- in recipiente munito di chiusura a tappo. -La stabilità nel tempo della soluzione di ipoclorito di sodio ottenuta risulta elevata (alcuni mesi) soprattutto se conservata al buio e al fresco.
| 1 pugno di sale + 1 litro di acqua + 1 ora di tempo = 1 litro di ipoclorito di sodio |
- L’elettrodo di grafite tende a rilasciare nella soluzione liquida tracce carboniose dovute al lento consumo dello stesso. Questo non costituisce pregiudizio alcuno verso l’utilizzo sanitario del prodotto ottenuto.
- Sostituire l’ elettrodo di grafite quando le sue dimensioni si sono ridotte di circa la metà.
- Il dispositivo di produzione dell’ipoclorito di sodio “autosegnala” automaticamente un’inversione accidentale di polarità: dall’elettrodo negativo in rame non si svilupperanno bolle di gas mentre tenderà a ricoprirsi di una patina grigio verde dovuta alla sua progressiva consunzione per l’attacco corrosivo del cloro gassoso.
- L’ipoclorito di sodio concentrato ottenuto va maneggiato con particolare cautela e tenuto lontano dalla p0ortata dei bambini.
- In caso di particolari emergenze il sale si può ottenere evaporando acqua marina o acque interne ricche di sale oppure evaporando -e successivamente calcinando a lungo- urina animale o umana.
- Nel caso sia necessario produrre maggiori quantità di disinfettante, collegare più dispositivi in parallelo.
SPECIE BATTERICHE, VIRALI E PROTOZOICHE SENSIBILI ALL’AZIONE DELL’IPOCLORITO DI SODIO
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Questo elenco risulta naturalmente incompleto, si ricorda comunque che l’azione disinfettante dell’ipoclorito di sodio si esplica verso qualunque specie microscopica e submicroscopica a condizione di rispettare i parametri chiave: la concentrazione del disinfettante, il tempo di contatto e la perfetta miscelazione del prodotto con il materiale o liquido da trattare.
-Disinfezione dell’acqua per alimentazione umana:
In assenza di sistemi analitici di controllo della concentrazione di disinfettante aggiunto all’acqua da trattare il problema principale consiste nel riuscire a sapere se si è aggiunta la giusta quantità di ipoclorito di sodio all’acqua.
La procedura da seguire consiste semplicemente nell’assaggio dell’acqua mano a mano che si procede all’aggiunta del disinfettante partendo da una prima dose pari a un litro di disinfettante per ogni 300/500 litri di acqua da trattare.
Effettuare il primo assaggio dopo almeno 10′ di tempo dall’aggiunta del prodotto (al fine di assicurare un certo abbattimento di eventuali forme patogene presenti); per le successive aggiunte di ipoclorito di sodio questo tempo di attesa non risulta necessario .
Quando si avvertirà un tenue e persistente sapore di “cloro” si avrà raggiunto una concentrazione di sicurezza: si è infatti verificato più volte analiticamente che in queste condizioni empiriche di dosaggio si raggiungono concentrazioni di cloro attivo pari a circa 1-5 mg/Lt.in acqua limpida.
In termini di confronto si ricorda che l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) raccomanda di garantire un dosaggio di cloro attivo pari a 0,5 mg/Lt. per un tempo di contatto di almeno 30 minuti. In queste condizioni si ottiene la distruzione del 99,99% delle specie batteriche presenti (volendo comprendere le specie virali il tempo di contatto raccomandato va elevato ad un ora).
IMPORTANTE! La concentrazione iniziale di cloro tende rapidamente a calare nel corso dei primi minuti dal dosaggio:assicurarsi perciò, con l’assaggio, la continua presenza del disinfettante nell’acqua.
NOTE
- -Il tempo di contatto con il disinfettante, una volta terminate le aggiunte, non dovrà essere inferiore a 30 minuti.
- -Di fondamentale importanza il continuo mescolamento/agitazione della massa liquida durante le aggiunte.
- -La torbidità dell’acqua da trattare riduce rapidamente l’efficacia disinfettante dell’ipoclorito di sodio: utilizzare pertanto acque per quanto
possibile filtrate o piovane.- -Curare la perfetta pulizia meccanica di pozzi o cisterne prima di incominciare il trattamento disinfettante. In caso contrario il cloro aggiunto verrà consumato principalmente dalle sostanze organiche depositate sulle pareti.
- -Un eventuale sovradosaggio di ipoclorito di sodio non causa danno alcuno alla salute tranne un peggioramento del gusto dell’acqua da bere. Si suggerisce in questa evenienza di diluire l’acqua con altra non trattata rispettando poi i tempi di contatto.
Diluire il prodotto concentrato 1:10 (1 litro + 9 litri di acqua limpida). Dopo il trattamento disinfettante sciacquare con soluzione diluita di disinfettante (1:20) preparata alcune ore prima al fine di allontanare il sale residuo -normalmente presente nell’ipoclorito- dalla ferita evitando così irritazioni locali.
Disinfezione e lavaggio di alimenti:
La frutta e la verdura possono essere decontaminati senza danni per la loro qualità lavandoli con una soluzione diluita di ipoclorito di sodio (diluizione 1:1000).
Pesci e molluschi pescati in acque inquinate possono essere trattati con il prodotto disinfettante (diluizione 1:20).
Schizzi di sangue, liquami e liquidi biologici:
Utilizzare il prodotto diluito (1:1) con tempo di contatto di almeno 30 minuti.
Altri impieghi (disinfezione ferri chirurgici e per uso odontoiatrico; trattamento di pavimenti, piani di lavoro, superfici lavabili, mobili, posate, capi di vestiario, stalle e bestiame):
Diluire il prodotto concentrato 1:10 (1 litro + 9 litri di acqua non torbida). Tempo di contatto non inferiore a 30 minuti.
BIBLIOGRAFIA
- -Luigi Ricci: “Prontuario di igiene e sanità pubblica”. Ed Piccin. Padova 1987.
- -“Guide pour les méthodes de sterilisation et de désinfection efficaces contre le virus de l’immunodeficience humane”. Organisation Mondiale de la Santè. Geneve 1990.
- -Seymour S. Block: “Disinfection, Sterilization, and Preservation” third edition; Lea & Febiger, 1983. Philadelphia.
- -Charles R. Cox: “Thechniques et controle du traitement dex eaux” OMS Geneve 1967.
- -Tanner F, W.: “The microbiology of foods” 2nd edition. Champaign, Garrard Press; 1944.
- -Somers I.I.: “Studies on in-plant chlorination” Food Technol.5; 1951.
- -Italo Melchiorre, Umberto Fortuna: “Igiene e disinfezione dell’acqua” Editrice Il Campo.
- -R. Trivello, G. Rausa: “Prevenzione delle malattie infettive e igiene dell’ambiente” vol.II, Bagno Editore; Roma 1984.