Jony srebra kontra drobnoustroje – naturalny strażnik czystości

Nawilżacz powietrza to urządzenie proste w obsłudze, ale wymagające przestrzegania zasad higieny. W uniknięciu rozwoju w wodzie mikroustrojów pomagają jony srebra. W tym artykule wyjaśniamy, czym są jony srebra, jak powstają oraz w jaki sposób niszczą mikroby.

Co to są jony srebra?

Jony srebra to atomy srebra naładowane dodatnio, czyli mające większą liczbę protonów niż elektronów. Ze względu na ładunek można je nazywać także kationami srebra. 

Pozyskanie jonów srebra jest możliwe w wyniku:

1. Elektrolizy srebra – prąd elektryczny przepływa przez elektrodę srebra, co skutkuje reakcją, której efektem jest uwalnianie jonów srebra. To najczęściej wykorzystywana metoda, ze względu na jej bezpieczeństwo, możliwość kontrolowania ilości uwalnianych jonów i łatwość wykorzystania w systemach uzdatniania wody.
2. Rozpuszczania srebra w kwasach utleniających – reakcja chemiczna srebra z silnymi kwasami utleniającymi, np. kwasem azotowym.
3. Dysocjacji soli srebra w wodzie – rozpuszczenie jonów srebra (np. azotanu srebra) w wodzie, które skutkuje uwolnieniem jonów srebra.
4. Utleniania srebra w reakcji z halogenami – srebro może reagować z halogenami, do których zalicza się chlor, w wyniku czego powstają sole halogenków srebra. Jeśli roztwór zawiera nadmiar jonów halogenkowych, mogą wytworzyć się kompleksowe jony srebra.

W nawilżaczach powietrza wykorzystywana jest uproszczona technologia elektrolizy. Kostka z jonami srebra to elektroda, która w wyniku kontaktu z wodą oddaje stopniowo niewielki ilści jonów srebra. Jony te po pewnym czasie wyczerpują się, dlatego kostka wymaga wymiany. 

Jak jony srebra niszczą patogeny?

Aby wyjaśnić, w jaki sposób kationy srebra niszczą mikroby, należy przypomnieć, że cząsteczki o ładunku dodatnim dążą do połączenia z cząsteczkami o ładunku ujemnym. Większość bakterii i wirusów jest naładowana ujemnie, co sprzyja ich reakcji z kationami.

Jony srebra powodują obumieranie patogenów, ponieważ:

• Przyłączają się do błon komórkowych bakterii i wiążą z białkami błonowymi, które odpowiadają za transportowanie substancji do i z komórek,
• Przedostają do wnętrza do mikroorganizmów (są kilkadziesiąt razy mniejsze niż wirusy i nawet kilkanaście tysięcy razy mniejsze od bakterii), a następnie wiążą się z DNA komórek i zatrzymują ich podział.
• Blokują układ oddechowy bakterii, co uniemożliwia komórce produkcję energii.

Historia badań nad biobójczymi właściwościami srebra

Właściwości dezynfekujące srebra zostały dostrzeżone już w starożytności, co miało związek z odkryciem, że żywność przechowywana w srebrnych naczyniach dłużej zachowuje świeżość. 

Brakowało wówczas technologii umożliwiających zbadanie właściwości srebra, ale i tak znalazło ono zastosowanie w życiu ówczesnych społeczeństw. Srebrnych naczyń na wodę używał już Aleksander Wielki. Zyskały one także popularność wśród Greków i Rzymian.

Przedstawiciele kultur śródziemnomorskich i azjatyckich korzystali ze srebrnych kolb i pojemników na płyny. Co więcej, w celu zapobiegania zakażeniom umieszczali srebrną folię na ranach. Rzymianie uwzględnili srebro w księdze leków i istnieją dowody na to, że stosowali azotan srebra.

Odkrycia z XIX wieku

W XIX w. pojawiły się dowody naukowe potwierdzające wysuwane już wcześniej tezy o tym, że wiele chorób wywoływanych jest przez mikroorganizmy. Warto tu wspomnieć o odkryciach Semmelweisa w 1847 r. na temat mycia rąk, badań Johna Snowa z 1854 r. dotyczących epidemii cholery czy identyfikacji bakterii wąglika we krwi przez Davaine’a w 1865 r.

W 1896 r. Carl Credé i J. L. Beyer wydali książkę „Srebro i sole srebra jako środki antyseptyczne” poświęconą zdolności srebra do niszczenia gronkowców i paciorkowców.

W kolejnych latach srebro zaczęło być wykorzystywane do wykonywania szwów i opatrunków ran pooperacyjnych oraz w leczeniu oparzeń,

Jony srebra w dezynfekcji wody

Jeśli chodzi o zastosowanie srebra w dezynfekcji wody, to ważną rolę odegrali Amerykanie, a konkretnie NASA. Rozpoczęte badania miały na celu znalezienie sposobu na zapewnienie dostępu do czystej wody astronautom na statkach kosmicznych, biorących udział w programie Apollo. 

Efektem było zaprojektowanie prostego urządzenia elektrodowego przepuszczającego słaby prąd stały przez anodę srebrną, a następnie samodzielnej komórki do sterylizacji wody.

Zastosowania jonów srebra

Aktualnie jony srebra są wykorzystywane w:

• Medycynie

W medycynie srebro nadal jest wykorzystywane do dezynfekcji ran, także tych pooparzeniowych. Zapobiega ono zakażeniom, a także przyśpiesza gojenie, ponieważ wspomaga namnażanie się nowych komórek, zastępujących komórki uszkodzone. 

Ponadto srebro stanowi składnik preparatów wykorzystywanych w leczeniu chorób skóry spowodowanych przez grzyby, schorzeń jamy ustnej i opryszczki.

• Dezynfekcji wody

Jony srebra wykorzystywane są w systemach wody użytkowej jako forma ochrony przed rozwojem bakterii Legionella oraz do jej zwalczania w sytuacji, gdy zakażenie już wystąpiło. Ich efektywność jest pod tym względem wyższa od efektów uzyskiwanych podczas użycia chloru. 

Są skuteczne również w przypadku innych mikroorganizmów, w tym bakterii Pseudomonas aeruginosa czy E. Coli. Co więcej, istnieją badania potwierdzające zdolność hamowania przez związki srebra rozwoju grzybów.

• W kosmetyce

Antybakteryjne właściwości srebra sprawiły, że znalazło ono zastosowanie w leczeniu skóry trądzikowej. Zawierające go kosmetyki pomagają wyeliminować bakterie i zmniejszyć stany zapalne. 

Srebro jest też wykorzystywane w m.in. w mydłach przeciwbakteryjnych, płynach do płukania jamy ustnej czy dezodorantach.

Jony srebra w nawilżaczu Clofte Duo 400

W kostkę z jonami srebra wyposażony jest nawilżacz powietrza z oczyszczaczem Clofte Duo 400. Ma ona istotny wpływ na higienę urządzenia, ponieważ:

• niszczy DNA drobnoustrojów, a tym samym zabija je i zapobiega ich namnażaniu,
• zapobiega brzydkiemu zapachowi,
• dzięki dodatkowi węgla aktywnego usuwa chlor.

Aby właściwie spełniała swoją funkcję, należy pamiętać o jej okresowej wymianie. Żywotność została przewidziana na okres 3-6 miesięcy.

Źródła:

1. D. Barillo, D. Marx, Srebro w medycynie: krótka historia 335 r. p.n.e. do dziś, sciencedirect.com
2. Wszystko, co musisz wiedzieć o aktywnych jonach srebra w szklance wody, zerobonline.com
3. J. Siudyła, Jony srebra jako środek dezynfekcji wody, bluecare.pl
4. Historia srebra w medycynie, medaqua.pl
5. K. Nielsen, Srebro. Potężna broń przeciwko mikrobom, coloplast.com
6. Sz. Dybalski, Srebro koloidalne. Jakie ma właściwości?, apteka-melissa.pl
7. Srebro koloidalne w ampułkach – zastosowanie w kosmetologii, healthybeauty.pl