Ultraviyolenin xüsusiyyətləri dalğa uzunluğundan asılıdır və müxtəlif mənbələrdən gələn ultrabənövşəyi fərqli bir spektrə malikdir. İstənməyən bioloji təsirlərin risklərini minimuma endirməklə yanaşı, bakterisid təsirini maksimuma çatdırmaq üçün hansı ultrabənövşəyi işığın mənbələrini və onlardan necə istifadə edəcəyini müzakirə edəcəyik.
düyü. 1. Fotoşəkildə düşündüyünüz kimi UVC radiasiyası ilə dezinfeksiya deyil, UVA şüalarında məşq edən bədən mayelərinin luminescent ləkələrinin aşkarlanması ilə qoruyucu kostyumdan istifadə təlimi göstərilir. UVA yumşaq ultrabənövşəyidir və bakterisid təsiri yoxdur. Gözlərinizi bağlamaq ağlabatan təhlükəsizlik tədbiridir, çünki istifadə olunan UVA floresan lampalarının geniş spektri görmə üçün zərərli olan UVB ilə üst-üstə düşür (mənbə Simon Davis/DFID).
Görünən işığın dalğa uzunluğu fotokimyəvi hərəkətin mümkün olduğu kvant enerjisinə uyğundur. Görünən işıq kvantları xüsusi fotohəssas toxumada - tor qişada fotokimyəvi reaksiyaları həyəcanlandırır.
Ultrabənövşəyi görünməzdir, dalğa uzunluğu daha qısadır, kvantın tezliyi və enerjisi daha yüksəkdir, şüalanma daha sərtdir, fotokimyəvi reaksiyaların və bioloji təsirlərin müxtəlifliyi daha çoxdur.
Ultraviyole aşağıdakılarla fərqlənir:
- Uzun dalğa uzunluğu/yumşaq/yaxın UVA (400...315 nm) xüsusiyyətlərinə görə görünən işığa oxşar;
- Orta sərtlik - UVB (315...280 nm);
- Qısa dalğa/uzun dalğa/sərt – UVC (280…100 nm).
Ultrabənövşəyi işığın bakterisid təsiri
Bir bakterisid təsiri sərt ultrabənövşəyi şüalar - UVC və daha az dərəcədə orta sərt ultrabənövşəyi şüalar - UVB ilə həyata keçirilir. Bakterisid effektivlik əyrisi göstərir ki, yalnız 230...300 nm-lik dar diapazon, yəni ultrabənövşəyi deyilən diapazonun təxminən dörddə biri aydın bakterisid təsirə malikdir.
düyü. 2 bakterisid effektivlik əyriləri [-dən]
Bu diapazonda dalğa uzunluğuna malik kvantlar nuklein turşuları tərəfindən udulur, bu da DNT və RNT strukturunun pozulmasına gətirib çıxarır. Bu sıra bakterisid, yəni bakteriyaları öldürməklə yanaşı, virusidal (antiviral), funqisid (göbələk əleyhinə) və sporisidal (sporları öldürən) təsirlərə malikdir. Buraya 2020-ci il pandemiyasına səbəb olan SARS-CoV-2 RNT virusunun öldürülməsi daxildir.
Günəş işığının bakterisid təsiri
Günəş işığının bakterisid təsiri nisbətən azdır. Atmosferin üstündə və altında günəş spektrinə baxaq:
düyü. 3. Atmosferdən yuxarıda və dəniz səviyyəsində günəş radiasiyasının spektri. Ultrabənövşəyi diapazonun ən sərt hissəsi yerin səthinə çatmır (Vikipediyadan götürülmüşdür).
Sarı rənglə vurğulanan yuxarıdakı atmosfer spektrinə diqqət yetirməyə dəyər. Dalğa uzunluğu 240 nm-dən az olan atmosferüstü günəş şüalarının spektrinin sol kənarının kvant enerjisi “O5.1” oksigen molekulunda 2 eV kimyəvi rabitə enerjisinə uyğundur. Molekulyar oksigen bu kvantları udur, kimyəvi əlaqə pozulur, yenidən oksigen “O2” və qismən də ozon “O3” molekullarına birləşən “O” atom oksigeni əmələ gəlir.
Günəşdən supra-atmosfer UVC atmosferin yuxarı hissəsində ozon təbəqəsi adlanan ozon əmələ gətirir. Ozon molekulunda kimyəvi bağ enerjisi oksigen molekulundan daha aşağıdır və buna görə də ozon oksigendən daha az enerjinin kvantını udur. Oksigen yalnız UVC-ni udduğu halda, ozon təbəqəsi UVC və UVB-ni udur. Belə çıxır ki, günəş spektrin ultrabənövşəyi hissəsinin ən kənarında ozon yaradır və bu ozon daha sonra Yeri qoruyaraq günəşin sərt ultrabənövşəyi şüalarının böyük hissəsini udur.
İndi diqqətlə, dalğa uzunluqlarına və miqyasına diqqət yetirərək, günəş spektrini bakterisid təsir spektri ilə birləşdirəcəyik.
düyü. 4 Bakterisid təsir spektri və günəş radiasiyasının spektri.
Günəş işığının bakterisid təsirinin əhəmiyyətsiz olduğunu görmək olar. Spektrin bakterisid təsir göstərə bilən hissəsi demək olar ki, tamamilə atmosfer tərəfindən udulur. İlin müxtəlif vaxtlarında və müxtəlif enliklərdə vəziyyət bir qədər fərqlidir, lakin keyfiyyətcə oxşardır.
Ultrabənövşəyi təhlükə
Böyük ölkələrdən birinin lideri təklif etdi: "COVID-19-u müalicə etmək üçün bədənə günəş işığı gətirmək lazımdır." Bununla belə, mikrob öldürücü UV RNT və DNT-ni, o cümlədən insanı məhv edir. Əgər siz “günəş işığını bədənə çatdırsanız”, insan öləcək.
Epidermis, ilk növbədə ölü hüceyrələrin korneum təbəqəsi canlı toxumanı UVC-dən qoruyur. Epidermal təbəqənin altında UVC radiasiyasının yalnız 1%-dən az hissəsi nüfuz edir [ÜST]. Daha uzun UVB və UVA dalğaları daha böyük dərinliklərə nüfuz edir.
Günəşin ultrabənövşəyi radiasiyası olmasaydı, bəlkə də insanların epidermis və buynuz təbəqəsi olmazdı və bədənin səthi ilbizlər kimi selikli olardı. Lakin insanlar günəşin altında təkamül keçirdikləri üçün yalnız günəşdən qorunan səthlər seliklidir. Ən həssas göz qapaqları, kirpiklər, qaşlar, üz motor bacarıqları və günəşə baxmamaq vərdişi ilə günəş ultrabənövşəyi radiasiyasından şərti olaraq qorunan gözün selikli səthidir.
İlk dəfə lensi süni ilə əvəz etməyi öyrənəndə oftalmoloqlar tor qişanın yanması problemi ilə üzləşdilər. Səbəbləri anlamağa başladılar və canlı insan lensinin ultrabənövşəyi işığa qarşı qeyri-şəffaf olduğunu və retinanı qoruduğunu öyrəndilər. Bundan sonra süni linzalar da ultrabənövşəyi işığa qarşı qeyri-şəffaf hala gətirildi.
Ultrabənövşəyi şüalardakı gözün təsviri lensin ultrabənövşəyi işığa qarşı qeyri-şəffaflığını göstərir. Öz gözünüzü ultrabənövşəyi işıqla işıqlandırmamalısınız, çünki zaman keçdikcə lens buludlu olur, o cümlədən illər ərzində yığılan ultrabənövşəyi işığın dozası səbəbindən və dəyişdirilməlidir. Odur ki, biz təhlükəsizliyə məhəl qoymayan, gözlərinə 365 nm dalğa uzunluğunda ultrabənövşəyi fənər vuran və nəticəni YouTube-da yerləşdirən cəsur insanların təcrübəsindən istifadə edəcəyik.
düyü. 5 Hələ “Kreosan” Youtube kanalındakı videodan.
365 nm (UVA) dalğa uzunluğuna malik lüminesans induksiya edən ultrabənövşəyi fənərlər məşhurdur. Onları böyüklər alır, amma istər-istəməz uşaqların əlinə keçir. Uşaqlar bu fənərləri gözlərinin içinə salır və diqqətlə və uzun müddət parlayan kristala baxırlar. Bu cür hərəkətlərin qarşısını almaq məsləhətdir. Bu baş verərsə, özünüzü əmin edə bilərsiniz ki, siçan tədqiqatlarında katarakta etibarlı şəkildə linzanın UVB şüalanması nəticəsində yaranır, lakin UVA-nın katarojenik təsiri qeyri-sabitdir.].
Bununla belə, ultrabənövşəyi işığın obyektivlərə təsirinin dəqiq spektri məlum deyil. Kataraktın çox gecikmiş bir təsir olduğunu nəzərə alsaq, ultrabənövşəyi şüaları əvvəlcədən gözlərinizə vurmamaq üçün bir az zəka lazımdır.
Gözün selikli qişaları ultrabənövşəyi şüalanma altında nisbətən tez iltihablanır, buna fotokeratit və fotokonyunktivit deyilir. Selikli qişalar qırmızı olur və "gözlərdə qum" hissi görünür. Təsiri bir neçə gündən sonra yox olur, lakin təkrar yanıqlar buynuz qişanın buludlanmasına səbəb ola bilər.
Bu təsirlərə səbəb olan dalğa uzunluqları fotobioloji təhlükəsizlik standartında [IEC 62471] verilmiş UV təhlükəsi funksiyasına uyğundur və mikrob öldürmə diapazonu ilə təxminən eynidir.
düyü. 6 Fotokonyunktivit və fotokeratitə səbəb olan ultrabənövşəyi şüaların spektri [] və dəri və gözlər üçün aktinik UV təhlükəsinin ağırlıqlı funksiyası.].
Fotokeratit və fotokonyunktivit üçün eşik dozalar 50-100 J/m2 təşkil edir, bu dəyər dezinfeksiya üçün istifadə olunan dozaları keçmir. Gözün selikli qişasını ultrabənövşəyi şüalarla dezinfeksiya etmək, iltihaba səbəb olmadan mümkün olmayacaq.
Eritema, yəni "günəş yanığı" 300 nm-ə qədər olan ultrabənövşəyi radiasiya səbəbindən təhlükəlidir. Bəzi mənbələrə görə, eritemanın maksimum spektral effektivliyi təxminən 300 nm dalğa uzunluğundadır.]. Fərqli dəri tipləri üçün az nəzərə çarpan eritema MED (Minimum Erythema Dose) səbəb olan minimum doza 150 ilə 2000 J/m2 arasında dəyişir. Orta zonanın sakinləri üçün tipik DER təxminən 200...300 J/m2 dəyər hesab edilə bilər.
UVB 280-320 nm, maksimum 300 nm ilə dəri xərçənginə səbəb olur. Eşik dozası yoxdur, daha yüksək doza daha yüksək risk deməkdir və təsir gecikir.
düyü. Eritema və dəri xərçənginə səbəb olan 7 UV təsir əyriləri.
Fotoinduksiya olunmuş dərinin qocalması bütün 200...400 nm diapazonunda ultrabənövşəyi şüalanma nəticəsində yaranır. Avtomobil idarə edərkən əsasən sol tərəfdə günəş ultrabənövşəyi radiasiyasına məruz qalan yük maşını sürücüsünün məşhur fotoşəkili var. Sürücünün sürücünün pəncərəsini aşağı yuvarlamış vəziyyətdə idarə etmək vərdişi var idi, lakin üzünün sağ tərəfi ön şüşə ilə günəşin ultrabənövşəyi şüalarından qorunurdu. Sağ və sol tərəfdəki dərinin yaşa bağlı vəziyyətindəki fərq təsir edicidir:
düyü. 8 28 ildir sürücünün pəncərəsini aşağı salan sürücünün fotosu [].
Təxmini hesablasaq ki, bu şəxsin üzünün müxtəlif tərəflərinin dərisinin yaşı iyirmi il fərqlənir və bu, təxminən eyni iyirmi il ərzində üzün bir tərəfinin günəş, digər tərəfinin isə işıqlandırılmasının nəticəsidir. deyildi, biz ehtiyatla açıq günəşdə bir gün bir gün olduğunu və dərini yaşlandırdığı qənaətinə gələ bilərik.
İstinad məlumatlarından [] Məlumdur ki, yayda birbaşa günəş işığı altında orta enliklərdə 200 J/m2 minimum eritemal doza bir saatdan daha sürətli yığılır. Bu rəqəmləri çıxarılan nəticə ilə müqayisə edərək, başqa bir nəticəyə gələ bilərik: ultrabənövşəyi lampalarla dövri və qısamüddətli iş zamanı dərinin qocalması əhəmiyyətli bir təhlükə deyil.
Dezinfeksiya üçün nə qədər ultrabənövşəyi şüa lazımdır?
Səthlərdə və havada sağ qalan mikroorqanizmlərin sayı ultrabənövşəyi şüalanma dozasının artması ilə eksponent olaraq azalır. Məsələn, vərəm mikobakteriyasının 90%-ni öldürən doza 10 J/m2 təşkil edir. İki belə doza 99%, üç doza 99,9% öldürür və s.
düyü. 9 Sağ qalan vərəm mikobakteriyasının nisbətinin 254 nm dalğa uzunluğunda ultrabənövşəyi şüalanmanın dozasından asılılığı.
Eksponensial asılılıq diqqətəlayiqdir ki, hətta kiçik bir doza da əksər mikroorqanizmləri öldürür.
Siyahıda göstərilənlər arasında [] patogen mikroorqanizmlər, Salmonella ultrabənövşəyi radiasiyaya ən davamlıdır. Bakteriyalarının 90%-ni öldürən doza 80 J/m2-dir. İcmaya görə [Kowalski2020], koronavirusların 90%-ni öldürən orta doza 67 J/m2 təşkil edir. Amma əksər mikroorqanizmlər üçün bu doza 50 J/m2-dən çox deyil. Praktik məqsədlər üçün 90% effektivliklə dezinfeksiya edən standart dozanın 50 J/m2 olduğunu xatırlaya bilərsiniz.
Havanın dezinfeksiyası üçün ultrabənövşəyi radiasiyadan istifadə üçün Rusiya Səhiyyə Nazirliyi tərəfindən təsdiq edilmiş mövcud metodologiyaya görə [] əməliyyat otaqları, doğum evləri və s. üçün maksimum “üç doqquz” və ya 99,9% dezinfeksiya effektivliyi tələb olunur. Məktəb sinif otaqları, ictimai binalar və s. “bir doqquz” kifayətdir, yəni mikroorqanizmlərin 90%-i məhv olur. Bu o deməkdir ki, otağın kateqoriyasından asılı olaraq 50...150 J/m2 birdən üçə qədər standart doza kifayətdir.
Tələb olunan şüalanma vaxtının qiymətləndirilməsinə bir nümunə: deyək ki, 5 × 7 × 2,8 metr ölçülü bir otaqda havanı və səthləri dezinfeksiya etmək lazımdır, bunun üçün bir Philips TUV 30W açıq lampa istifadə olunur.
Lampanın texniki təsviri 12 Vt bir bakterisid axını göstərir []. İdeal bir vəziyyətdə, bütün axın ciddi şəkildə dezinfeksiya edilən səthlərə gedir, lakin real vəziyyətdə, axının yarısı heç bir fayda vermədən boşa çıxacaq, məsələn, lampanın arxasındakı divarı həddindən artıq intensivliklə işıqlandıracaq. Buna görə də, 6 vattlıq faydalı bir axına arxalanacağıq. Otaqda ümumi şüalanmış səth sahəsi döşəmə 35 m2 + tavan 35 m2 + divarlar 67 m2, cəmi 137 m2.
Orta hesabla səthə düşən bakterisid şüalanma axını 6 Vt/137 m2 = 0,044 Vt/m2 təşkil edir. Bir saat, yəni 3600 saniyə ərzində bu səthlər 0,044 W/m2 × 3600 s = 158 J/m2 və ya təxminən 150 J/m2 doza alacaq. Bu, 50 J/m2 və ya "üç doqquz" üç standart dozaya uyğundur - 99,9% bakterisid effektivliyi, yəni. əməliyyat otağına tələblər. Hesablanmış doza, səthə düşməzdən əvvəl otağın həcmindən keçdiyi üçün hava daha az səmərəliliklə dezinfeksiya edildi.
Sterillik tələbləri kiçikdirsə və "bir doqquz" kifayətdirsə, nəzərdən keçirilən nümunə üçün üç dəfə az şüalanma vaxtı tələb olunur - təxminən 20 dəqiqə.
UV qorunması
Ultrabənövşəyi dezinfeksiya zamanı əsas qoruyucu tədbir otağı tərk etməkdir. İşləyən UV lampasının yanında olmaq, ancaq uzağa baxmaq kömək etməyəcək, gözlərin selikli qişaları hələ də şüalanır.
Şüşə eynəklər gözlərin selikli qişasını qorumaq üçün qismən tədbir ola bilər. “Şüşə ultrabənövşəyi şüaları ötürmür” qəti ifadəsi yanlışdır, müəyyən dərəcədə bunu edir və müxtəlif şüşə markaları bunu müxtəlif yollarla edir. Ancaq ümumiyyətlə, dalğa uzunluğu azaldıqca, keçiricilik azalır və UVC yalnız kvars şüşəsi ilə effektiv şəkildə ötürülür. Eynək şüşələri heç bir halda kvars deyil.
Əminliklə deyə bilərik ki, UV400 ilə işarələnmiş eynək linzaları ultrabənövşəyi şüaları ötürmür.
düyü. 10 UV380, UV400 və UV420 indeksli eynək eynəklərinin ötürülmə spektri. Veb saytdan şəkil []
Həmçinin qoruyucu tədbir potensial təhlükəli olmayan, lakin dezinfeksiya, UVB və UVA diapazonları üçün effektiv olmayan bakterisid UVC diapazonunun mənbələrinin istifadəsidir.
Ultraviyole mənbələri
UV diodları
Ən çox yayılmış 365 nm ultrabənövşəyi diodlar (UVA) ultrabənövşəyi olmadan görünməyən çirkləndiriciləri aşkar etmək üçün lüminesans istehsal edən "polis fənərləri" üçün nəzərdə tutulmuşdur. Belə diodlarla dezinfeksiya etmək mümkün deyil (bax. Şəkil 11).
Dezinfeksiya üçün 265 nm dalğa uzunluğuna malik qısa dalğalı UVC diodlarından istifadə etmək olar. Bir civə bakterisid lampasını əvəz edəcək bir diod modulunun dəyəri lampanın qiymətindən üç dəfə yüksəkdir, buna görə də praktikada bu cür həllər böyük ərazilərin dezinfeksiya edilməsi üçün istifadə edilmir. Ancaq kiçik sahələrin dezinfeksiyası üçün UV diodlarından istifadə edən yığcam qurğular peyda olur - alətlər, telefonlar, dəri zədələri və s.
Aşağı təzyiqli civə lampaları
Aşağı təzyiqli civə lampası bütün digər mənbələrin müqayisə edildiyi standartdır.
Elektrik boşalmasında aşağı təzyiqdə civə buxarının radiasiya enerjisinin əsas payı dezinfeksiya üçün ideal olan 254 nm dalğa uzunluğuna düşür. Enerjinin kiçik bir hissəsi intensiv olaraq ozonu əmələ gətirən 185 nm dalğa uzunluğunda yayılır. Və görünən diapazon da daxil olmaqla, digər dalğa uzunluqlarında çox az enerji buraxılır.
Adi ağ işıqlı civəli flüoresan lampalarda lampanın şüşəsi civə buxarı ilə yayılan ultrabənövşəyi radiasiyanı ötürmür. Amma kolbanın divarlarında olan ağ toz olan fosfor ultrabənövşəyi işığın təsiri altında görünən diapazonda parlayır.
UVB və ya UVA lampaları oxşar şəkildə hazırlanmışdır, şüşə lampa 185 nm zirvəni və 254 nm zirvəni ötürmür, lakin qısa dalğalı ultrabənövşəyi şüalanmanın təsiri altında olan fosfor görünən işığı deyil, uzun dalğalı ultrabənövşəyi şüaları buraxır. radiasiya. Bunlar texniki məqsədlər üçün lampalardır. Və UVA lampalarının spektri günəşinkinə bənzədiyindən, belə lampalar da qaralmaq üçün istifadə olunur. Spektrin bakterisid effektivliyi əyrisi ilə müqayisəsi göstərir ki, dezinfeksiya üçün UVB və xüsusilə UVA lampalarından istifadə yersizdir.
düyü. 11 Bakterisid effektivlik əyrisinin, UVB lampasının spektrinin, UVA aşılayıcı lampanın spektrinin və 365 nm diodun spektrinin müqayisəsi. Lampanın spektrləri Amerika Boya İstehsalçıları Assosiasiyasının saytından götürülmüşdür [].
Qeyd edək ki, UVA floresan lampanın spektri genişdir və UVB diapazonunu əhatə edir. 365 nm diodun spektri daha dardır, bu "dürüst UVA"dır. Dekorativ məqsədlər üçün lüminesans yaratmaq və ya çirkləndiriciləri aşkar etmək üçün UVA tələb olunursa, dioddan istifadə ultrabənövşəyi flüoresan lampadan daha təhlükəsizdir.
Aşağı təzyiqli UVC civə bakterisid lampası flüoresan lampalardan fərqlənir ki, lampanın divarlarında heç bir fosfor yoxdur və lampa ultrabənövşəyi işığı ötürür. Əsas 254 nm xətti həmişə ötürülür və ozon yaradan 185 nm xətt lampanın spektrində qala bilər və ya seçici ötürülmə ilə bir şüşə lampa ilə çıxarıla bilər.
düyü. 12 Emissiya diapazonu ultrabənövşəyi lampaların etiketində göstərilmişdir. UVC mikrob öldürücü lampa lampada fosforun olmaması ilə tanınır.
Ozon əlavə bakterisid təsirə malikdir, lakin kanserogendir, ona görə də dezinfeksiyadan sonra ozonun aşınmasını gözləməmək üçün spektrdə 185 nm xətti olmayan ozon əmələ gətirməyən lampalardan istifadə edilir. Bu lampalar demək olar ki, ideal spektrə malikdir - 254 nm yüksək bakterisid effektivliyi olan əsas xətt, bakterisid olmayan ultrabənövşəyi diapazonlarda çox zəif radiasiya və görünən diapazonda kiçik bir "siqnal" şüalanma.
düyü. 13. Aşağı təzyiqli UVC civə lampasının spektri (lumen2b.ru jurnalı tərəfindən verilmişdir) günəş radiasiyasının spektri (Vikipediyadan) və bakterisid effektivlik əyrisi (ESNA Lighting Handbook [-dan]) ilə birləşdirilir.]).
Mikrob öldürücü lampaların mavi parıltısı civə lampasının yandırıldığını və işlədiyini görməyə imkan verir. Parıltı zəifdir və bu, lampaya baxmağın təhlükəsiz olduğuna dair yanlış təəssürat yaradır. UVC diapazonunda radiasiyanın lampanın istehlak etdiyi ümumi gücün 35...40%-ni təşkil etdiyini hiss etmirik.
düyü. 14 Civə buxarının radiasiya enerjisinin kiçik bir hissəsi görünən diapazondadır və zəif mavi parıltı kimi görünür.
Aşağı təzyiqli bakterisid civə lampası adi floresan lampa ilə eyni bazaya malikdir, lakin bakterisid lampanın adi lampalara daxil edilməməsi üçün fərqli uzunluqda hazırlanır. Bakterisid lampa üçün lampa, ölçülərinə əlavə olaraq, bütün plastik hissələrin ultrabənövşəyi radiasiyaya davamlı olması, ultrabənövşəyidən gələn naqillərin örtülməsi və diffuzorun olmaması ilə fərqlənir.
Evdəki bakterisid ehtiyacları üçün müəllif əvvəllər hidroponik qurğunun qida həllini dezinfeksiya etmək üçün istifadə edilən 15 Vt-lıq bakterisid lampadan istifadə edir. Onun analoqunu “akvarium uv sterilizatoru” axtararaq tapmaq olar. Lampa işləyərkən ozon sərbəst buraxılır, bu yaxşı deyil, lakin məsələn, ayaqqabıları dezinfeksiya etmək üçün faydalıdır.
düyü. 15 Müxtəlif növ bazalı aşağı təzyiqli civə lampaları. Şəkillər Aliexpress saytından.
Orta və yüksək təzyiqli civə lampaları
Civə buxarının təzyiqinin artması daha mürəkkəb spektrə gətirib çıxarır; spektr genişlənir və onda ozon yaradan dalğa uzunluqları da daxil olmaqla daha çox xətt görünür. Aşqarların civəyə daxil edilməsi spektrin daha da mürəkkəbləşməsinə səbəb olur. Belə lampaların bir çox çeşidi var və hər birinin spektri xüsusidir.
düyü. 16 Orta və yüksək təzyiqli civə lampalarının spektrlərinin nümunələri
Təzyiq artımı lampanın səmərəliliyini azaldır. Nümunə olaraq Aquafineuv markasından istifadə edərək, orta təzyiqli UVC lampaları aşağı təzyiq lampaları kimi 15% deyil, enerji istehlakının 18-40% -ni buraxır. Və UVC axınının hər vattına görə avadanlıqların dəyəri daha yüksəkdir [].
Lampanın səmərəliliyinin azalması və dəyərinin artması onun kompaktlığı ilə kompensasiya edilir. Məsələn, axar suyun dezinfeksiyası və ya çap zamanı yüksək sürətlə tətbiq olunan lakın qurudulması yığcam və güclü mənbələr tələb edir, xüsusi xərc və səmərəlilik əhəmiyyət kəsb etmir. Amma dezinfeksiya üçün belə lampadan istifadə etmək düzgün deyil.
DRL burnerindən və DRT lampasından hazırlanmış UV şüalandırıcı
Güclü ultrabənövşəyi mənbəyini nisbətən ucuz əldə etməyin “xalq” yolu var. Onlar istifadədən çıxır, lakin 125...1000 Vt gücündə ağ işıqlı DRL lampaları hələ də satılır. Bu lampalarda, xarici kolbanın içərisində bir "ocaq" - yüksək təzyiqli civə lampası var. O, xarici şüşə lampa tərəfindən bloklanan genişzolaqlı ultrabənövşəyi işıq yayır, lakin onun divarlarında fosforun parlamasına səbəb olur. Xarici kolbanı sındırsanız və brülörü standart bir boğucu vasitəsilə şəbəkəyə qoşsanız, güclü genişzolaqlı ultrabənövşəyi emitent alacaqsınız.
Belə bir evdə hazırlanmış emitterin mənfi cəhətləri var: aşağı təzyiq lampaları ilə müqayisədə aşağı səmərəlilik, ultrabənövşəyi radiasiyanın böyük bir hissəsi bakterisid diapazonundan kənardadır və ozon parçalanana və ya yox olana qədər lampanı söndürdükdən sonra bir müddət otaqda qala bilməzsiniz.
Lakin üstünlükləri də danılmazdır: aşağı qiymət və kompakt ölçüdə yüksək güc. Üstünlüklərdən biri ozon əmələ gəlməsidir. Ozon ultrabənövşəyi şüalara məruz qalmayan kölgəli səthləri dezinfeksiya edəcək.
düyü. 17 DRL lampalarından hazırlanmış ultrabənövşəyi şüalandırıcı. Foto standart Philips TUV 30W bakterisid lampasına əlavə olaraq bu şüalandırıcıdan istifadə edərək bolqar stomatoloqu olan müəllifin icazəsi ilə yayımlanır.
Yüksək təzyiqli civə lampaları şəklində dezinfeksiya üçün oxşar ultrabənövşəyi mənbələr OUFK-01 "Solnyshko" tipli şüalandırıcılarda istifadə olunur.
Məsələn, məşhur "DRT 125-1" lampası üçün istehsalçı spektri dərc etmir, lakin sənədlərdə parametrləri təqdim edir: UVA lampasından 1 m məsafədə şüalanma intensivliyi - 0,98 Vt/m2, UVB - 0,83 W/m2, UVC – 0,72 Vt/m2, bakterisid axını 8 Vt və istifadədən sonra otağın ozondan havalandırılması tələb olunur []. Bir DRT lampası ilə DRL burner arasındakı fərqlə bağlı birbaşa suala cavab olaraq, istehsalçı öz bloqunda cavab verdi ki, DRT-nin katodlarda izolyasiya edən yaşıl örtük var.
düyü. 18 Genişzolaqlı ultrabənövşəyi mənbə - DRT-125 lampası
Göstərilən xüsusiyyətlərə görə, aydındır ki, spektr yumşaq, orta və sərt ultrabənövşəyi, ozon yaradan sərt UVC də daxil olmaqla, demək olar ki, bərabər radiasiya payına malik genişzolaqlıdır. Bakterisid axını enerji istehlakının 6,4% -ni təşkil edir, yəni səmərəlilik aşağı təzyiqli boru lampasından 6 dəfə azdır.
İstehsalçı bu lampanın spektrini dərc etmir və DRT-lərdən birinin spektri ilə eyni şəkil İnternetdə yayılır. Orijinal mənbə məlum deyil, lakin UVC, UVB və UVA diapazonlarında enerji nisbəti DRT-125 lampası üçün elan edilənlərə uyğun gəlmir. DRT üçün təxminən bərabər nisbət ifadə edilir və spektr UVB enerjisinin UBC enerjisindən dəfələrlə böyük olduğunu göstərir. UVA-da isə UVB-dən dəfələrlə yüksəkdir.
düyü. 19. Tibbi məqsədlər üçün geniş istifadə olunan DRT-125 spektrini ən çox əks etdirən yüksək təzyiqli civə qövs lampasının spektri.
Aydındır ki, müxtəlif təzyiqlər və civə əlavələri olan lampalar bir az fərqli şəkildə yayırlar. O da aydındır ki, məlumatsız istehlakçı məhsulun arzuolunan xüsusiyyətlərini və xassələrini müstəqil təsəvvür etməyə, öz fərziyyələri əsasında inam qazanmağa və alış-veriş etməyə meyllidir. Və müəyyən bir lampanın spektrinin nəşri müzakirələrə, müqayisələrə və nəticələrə səbəb olacaqdır.
Müəllif bir dəfə DRT-01 lampası olan OUFK-125 qurğusunu alıb və ondan bir neçə il plastik məhsulların UV müqavimətini yoxlamaq üçün istifadə edib. İki məhsulu eyni vaxtda şüalandırdım, onlardan biri ultrabənövşəyi şüalara davamlı plastikdən hazırlanmış nəzarət məhsulu idi və hansının daha tez saralacağına baxdım. Belə bir tətbiq üçün spektrin dəqiq formasını bilmək lazım deyil, yalnız emitentin genişzolaqlı olması vacibdir. Bəs dezinfeksiya tələb olunarsa, niyə genişzolaqlı ultrabənövşəyi işıqdan istifadə edin?
OUFK-01-in məqsədi radiatorun kəskin iltihabi proseslər üçün istifadə edildiyini bildirir. Yəni dərinin dezinfeksiyasının müsbət təsiri genişzolaqlı ultrabənövşəyi radiasiyanın mümkün zərərindən artıq olduğu hallarda. Aydındır ki, bu vəziyyətdə, bakterisiddən başqa təsir göstərən spektrdə dalğa uzunluğu olmayan, dar diapazonlu ultrabənövşəyi istifadə etmək daha yaxşıdır.
Hava dezinfeksiyası
Ultrabənövşəyi işıq səthləri dezinfeksiya etmək üçün qeyri-kafi vasitə hesab olunur, çünki şüalar, məsələn, spirtin nüfuz etdiyi yerə nüfuz edə bilməz. Lakin ultrabənövşəyi şüalar havanı effektiv şəkildə dezinfeksiya edir.
Asqırma və öskürmə zamanı havada bir neçə dəqiqədən bir neçə saata qədər asılı qalan bir neçə mikrometr ölçülü damcılar əmələ gəlir.]. Vərəm tədqiqatları göstərdi ki, infeksiyaya səbəb olmaq üçün bir aerozol damlası kifayətdir.
Küçədə havanın böyük həcmləri və hərəkətliliyi səbəbindən nisbətən təhlükəsizik, bu, zaman və günəş radiasiyası ilə hər hansı bir asqırmağı dağıda və dezinfeksiya edə bilər. Hətta metroda yoluxmuş insanların nisbəti az olsa da, yoluxmuş adama düşən havanın ümumi həcmi böyükdür və yaxşı havalandırma infeksiyanın yayılma riskini kiçik edir. Hava-damcı infeksiyası zamanı ən təhlükəli yer liftdir. Buna görə də asqıranlar karantinə alınmalı, havalandırması kifayət qədər olmayan ictimai yerlərdə hava dezinfeksiya edilməlidir.
Resirkulyatorlar
Havanın dezinfeksiya edilməsi variantlarından biri qapalı UV recyclersdır. Gəlin bu resirkulyatorlardan birini müzakirə edək - hətta dövlətin birinci şəxsinin ofisində görünməsi ilə tanınan "Dezar 7".
Resirkulyatorun təsvirində deyilir ki, o, saatda 100 m3 zərbə vurur və həcmi 100 m3 (təxminən 5 × 7 × 2,8 metr) olan bir otağı müalicə etmək üçün nəzərdə tutulub.
Bununla belə, saatda 100 m3 havanı dezinfeksiya etmək qabiliyyəti, saatda 100 m3 otaqda havanın effektiv şəkildə müalicə olunacağı anlamına gəlmir. Təmizlənmiş hava çirkli havanı sulandırır və bu formada təkrar dövriyyəyə daxil olur. Riyazi model qurmaq və belə bir prosesin səmərəliliyini hesablamaq asandır:
düyü. 20 UV resirkulyatorunun işləməsinin havalandırması olmayan bir otağın havasındakı mikroorqanizmlərin sayına təsiri.
Havada mikroorqanizmlərin konsentrasiyasını 90% azaltmaq üçün resirkulyatorun iki saatdan çox işləməsi lazımdır. Otaqda havalandırma yoxdursa, bu mümkündür. Amma adətən insanların olduğu və havalandırması olmayan otaqlar yoxdur. Məsələn, [] mənzil sahəsinin 3 m3 üçün saatda 1 m2 ventilyasiya üçün minimum xarici hava axını sürətini təyin edir. Bu, saatda bir dəfə havanın tam dəyişdirilməsinə uyğundur və resirkulyatorun işini yararsız edir.
Tam qarışdırma modelini deyil, otaqda sabit mürəkkəb trayektoriya ilə keçən və ventilyasiyaya daxil olan laminar reaktivlərin modelini nəzərə alsaq, bu jetlərdən birinin dezinfeksiya edilməsinin faydası tam qarışdırma modelindən də azdır.
Hər halda, UV resirkulyatoru açıq pəncərədən daha faydalı deyil.
Resirkulyatorların səmərəliliyinin aşağı olmasının səbəblərindən biri də UV axınının hər vattına görə bakterisid təsirinin son dərəcə kiçik olmasıdır. Şüa qurğunun içərisində təxminən 10 santimetr hərəkət edir və sonra təxminən k = 0,7 əmsalı ilə alüminiumdan əks olunur. Bu o deməkdir ki, quraşdırma içərisində şüanın effektiv yolu təxminən yarım metrdir, bundan sonra fayda vermədən udulur.
düyü. 21. Təkrar emal qurğusunun sökülməsini göstərən YouTube videosundan yenə də. Ultrabənövşəyi radiasiyanı görünən işıqdan daha pis əks etdirən mikrob əleyhinə lampalar və alüminium əks etdirən səth görünür.].
Klinika kabinetində açıq şəkildə divardan asılan və həkim tərəfindən qrafikə uyğun yandırılan bakterisid lampa dəfələrlə effektivdir. Açıq lampadan gələn şüalar bir neçə metr məsafəni qət edərək əvvəlcə havanı, sonra isə səthi dezinfeksiya edir.
Otağın yuxarı hissəsində hava radiatorları
Yataq xəstələrinin daim olduğu xəstəxana palatalarında bəzən tavanın altında dövran edən hava axınlarını şüalandırmaq üçün UV qurğuları istifadə olunur. Belə qurğuların əsas çatışmazlığı ondan ibarətdir ki, lampaları əhatə edən barmaqlıq yalnız şüaların bir istiqamətdə ciddi şəkildə keçməsinə imkan verir, qalan axının 90% -dən çoxunu faydasız udur.
Eyni zamanda bir resirkulyator yaratmaq üçün belə bir radiator vasitəsilə havanı əlavə edə bilərsiniz, lakin bu, çox güman ki, otaqda toz akkumulyatorunun olması istəməməsi səbəbindən edilmir.
düyü. 22 Tavana quraşdırılmış UV hava şüalandırıcı, saytdan şəkil [].
Barmaqlıqlar otaqdakı insanları ultrabənövşəyi şüaların birbaşa axınından qoruyur, lakin barmaqlıqdan keçən axın tavana və divarlara dəyir və diffuz şəkildə əks olunur, əksetmə əmsalı təxminən 10% təşkil edir. Otaq hərtərəfli ultrabənövşəyi şüalanma ilə doldurulur və insanlar otaqda sərf olunan vaxta mütənasib olaraq ultrabənövşəyi şüalanma dozasını alırlar.
Rəyçilər və müəllif
Rəyçilər:
Artyom Balabanov, elektronika mühəndisi, ultrabənövşəyi şüalanma sistemlərinin yaradıcısı;
Rumen Vasilev, t.ü.f.d., işıq mühəndisi, OOD "İnterlux", Bolqarıstan;
Vadim Qriqorov, biofizik;
Stanislav Lermontov, "Complex Systems" MMC-nin işıqlandırma mühəndisi;
Aleksey Pankraşkin, fəlsəfə doktoru, dosent, yarımkeçirici işıqlandırma mühəndisliyi və fotonika, INTECH Engineering MMC;
Andrey Xramov, tibb müəssisələri üçün işıqlandırma dizaynı üzrə mütəxəssis;
Vitali Tsvirko, "TSSOT NAS Belarus" işıqlandırma sınaq laboratoriyasının rəhbəri
Author: Anton Şarakşane, tibb elmləri namizədi, işıq mühəndisi və biofiziki, Birinci Moskva Dövlət Tibb Universitetinin. ONLAR. Seçenov
References
References
[Airsteril]
[Aquafineuv]
[CIE 155:2003] CIE 155:2003 ULTRAVİOLET HAVA DEZINFEKSİYASI
[DIN 5031-10] DIN 5031-10 2018 Optik şüalanma fizikası və işıqlandırma mühəndisliyi. 10-cu hissə: Fotobioloji cəhətdən effektiv şüalanma, kəmiyyətlər, simvollar və fəaliyyət spektri. Optik şüalanma və işıqlandırma mühəndisliyi fizikası. Fotobioloji aktiv şüalanma. Ölçülər, simvollar və fəaliyyət spektrləri
[ESNA] ESNA İşıqlandırma Təlimatı, 9-cu Nəşr. red. Rea M.S. Şimali Amerikanın İşıqlandırıcı Mühəndislik Cəmiyyəti, Nyu-York, 2000
[IEC 62471] GOST R IEC 62471-2013 Lampalar və lampalar sistemləri. Fotobioloji təhlükəsizlik
[Kowalski2020] Wladislaw J. Kowalski et al., 2020 COVID-19 Coronavirus Ultraviyole Həssaslıq, DOI: 10.13140/RG.2.2.22803.22566
[Lisma]
[Mitsui kimyəvi maddələri]
[Nejm]
[Çəkmək]
[TUV]
[ÜST] Ümumdünya Səhiyyə Təşkilatı. Ultrabənövşəyi Radiasiya: Qlobal ozonun tükənməsinə istinad edərək, ultrabənövşəyi şüalanmanın ətraf mühitə və sağlamlığa təsirlərinin rəsmi elmi icmalı.
[Desar]
[R 3.5.1904-04] R 3.5.1904-04 Daxili havanın dezinfeksiyası üçün ultrabənövşəyi bakterisid şüalanmanın istifadəsi
[SP 60.13330.2016] SP 60.13330.2016 İstilik, havalandırma və kondisioner.
Mənbə: www.habr.com