16 de junho de 2025
Os amostradores de ar utilizam uma tecnologia exclusiva para medir a contaminação biológica. Os parâmetros de medição são definidos de forma semelhante aos contadores de partículas; no entanto, eles apresentam vários aspectos exclusivos. Um desses aspectos frequentemente negligenciado é o d50. Trata-se de uma medida da sensibilidade do amostrador de ar. No entanto, nem todos os valores de d50 são criados iguais, e é importante que os fabricantes sejam transparentes sobre seus cálculos e metodologias.
Este artigo abrange não só a impactação de aerossol, a tecnologia do amostrador de ar e o d50, mas também resume o processo d50 da Lighthouse.
Tecnologia do Amostrador de Ar e o d50
A impactação de aerossol é o processo no qual partículas são removidas de uma corrente de ar, forçando os gases a fazerem uma curva acentuada. Partículas acima de um determinado tamanho possuem uma quantidade de movimento tão grande que não conseguem seguir a corrente de ar e atingir uma superfície de coleta, como uma placa de meio de cultura. Na placa de meio de cultura, elas estariam disponíveis para análise posterior da composição após um período de incubação.
Um dos critérios de seleção mais fundamentais para um amostrador de ar é sua resolução, que pode ser equivalente ao ponto de corte d50. Um contador de partículas deve contar partículas de 0,5 μm e 5,0 μm, no mínimo. O mesmo se aplica a um amostrador de ar e sua capacidade de capturar partículas de tamanho de interesse. Isso é especialmente verdadeiro quando o diâmetro das bactérias de bastonete único é de apenas 0,3 μm. A resolução – ou ponto de corte d50 – e a capacidade de coletar partículas do menor tamanho são fatores críticos na seleção de um amostrador de ar.
Amostrador de Ar Portátil – ActiveCount 100H
Eficiências Físicas e Biológicas
Para compreender a tecnologia de impactação de amostradores de ar, precisamos entender as eficiências física e biológica. Essas eficiências definem a capacidade geral de um amostrador de ar de coletar amostras de ar microbianas. O Anexo B da ISO 14698, “Orientações para Validação de Amostradores de Ar”, fornece os critérios de eficiência física e biológica, bem como a seleção de um amostrador de ar microbiano apropriado. A linha de unidades portáteis de amostradores de ar microbiano e cabeçotes de impactação utilizados em sistemas automatizados foi projetada pela Lighthouse para atender às diretrizes estabelecidas na ISO 14698.
Eficiência Física
A eficiência física de um amostrador de ar determina a capacidade de capturar partículas de vários tamanhos suspensas em uma amostra de ar. Essa eficiência é a mesma, independentemente de a partícula ser um microrganismo, carregar um microrganismo ou ser uma partícula inanimada. O d50 determina em qual faixa de menor tamanho as partículas podem ser capturadas.
Eficiência Biológica
Enquanto a eficiência física define a capacidade de um amostrador de ar de capturar partículas de vários tamanhos, sua eficiência biológica define sua capacidade de capturar partículas de forma que permita seu cultivo em uma placa de meio de cultura. A eficácia biológica é determinada pelo teste do amostrador de ar em uma série de ensaios controlados, geralmente realizados por uma entidade independente e reconhecida. O amostrador de ar é testado em relação a um instrumento padrão conhecido.
O ponto de corte do d50
Amostradores de Ar por Impactação de Aerossol com “corte preciso” aproximam-se da curva de eficiência ideal da função degrau. Isso significa que todas as partículas maiores que o diâmetro de corte do projeto (tamanho aerodinâmico) atingem uma superfície de coleta ou placa de meio de cultura filtrante. Além disso, todas as partículas menores que o diâmetro de corte, passam por ela. Quando operados na vazão de projeto, todas as partículas maiores que o diâmetro de corte terão momento suficiente para se separarem do fluxo nominal e colidirem com a superfície de coleta ou placa de meio filtrante.
O ponto de corte/tamanho d50 para um amostrador de ar de aerossol é o tamanho no qual 50% das partículas impactarão a superfície de coleta ou a placa de meio, enquanto 50% permanecerão no fluxo de ar nominal e não serão coletadas. O d50 pode ser considerado a resolução do dispositivo. O tamanho d50 de um amostrador de ar é análogo ao canal de 50% em um contador de partículas, pois é uma medida do menor tamanho de partícula que pode ser fisicamente capturado pelo amostrador de ar.
Visão transversal de um amostrador de ar
Um contador de partículas amplamente utilizado em programas de monitoramento ambiental tem um tamanho de canal definido de 50%, baseado no menor tamanho de partícula que pode detectar fisicamente (com eficiência de contagem de 50%). O mesmo se aplica aos amostradores de ar, pois eles têm uma limitação quanto ao tamanho das partículas que impactarão o meio.
Resolução e Cálculo d50 dos Amostradores de Ar da Lighthouse
Os principais fatores que contribuem para um amostrados de ar d50 são:
ÿ Velocidade de Impacto – velocidade do jato na placa de meio (função da Geometria do Impactor e taxa de fluxo)
ÿ Taxa de Fluxo – taxa de fluxo nominal e fluxo através de furo único
ÿ Geometria do Impactor – número de furos, diâmetro, área de fluxo
ÿ Temperatura – do ar/gás sendo amostrado (a viscosidade do ar/gás é principalmente uma função de temperatura)
ÿ Densidade de Partículas – considerada 1000 kg/m^3
Critérios de projeto recomendados para produzir o corte preciso desejado:
1. O número de Reynolds do gás que flui através de um determinado jato: o bico deve estar entre 500 e 3000
2. A distância entre o bico e a superfície de impactação: deve estar entre 1 e 5 diâmetros de bico
Os amostradores de ar Lighthouse são suficientemente sensíveis para capturar, de forma confiável, contaminações viáveis nas dimensões esperadas em salas limpas e ambientes controlados.
Os valores de d50 do amostrador de ar Lighthouse foram calculados com base na seguinte fórmula. Eles apresentam um d50 entre 0,97 μm e 1,1 μm, o que significa que sua eficiência de coleta atende ao requisito da recomendação ISO 14698 de pelo menos 1 μm. Isso garante que a linha de amostradores de ar Lighthouse seja ideal para aplicações em salas limpas e ambientes controlados. Essa resolução dos Amostradores de Ar Lighthouse significa que partículas de 1 μm ou mais serão capturadas no meio e, portanto, podem ser incubadas.
Cálculo e fórmulas do d50 para impactadores de amostradores de ar Lighthouse
Resumindo
O d50 é semelhante à resolução ou sensibilidade do amostrador de ar. Isso define o menor tamanho de partícula que ele pode detectar com uma eficiência de coleta de 50%. Ele é calculado com base nas propriedades físicas do amostrador de ar, sua cabeça de impacto e outras propriedades físicas.
A ISO 14698 exige que os amostradores de ar sejam capazes de coletar partículas de até 1 μm e sejam validados quanto à eficiência biológica, porém nem todos os amostradores de ar têm a capacidade de capturar partículas de até 1 μm, mas você pode ter certeza de que os amostradores de ar AC100 e AC100H da Lighthouse conseguem isso com confiança e confiabilidade.
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