Il-proprjetajiet tal-ultravjola jiddependu fuq il-wavelength, u l-ultravjola minn sorsi differenti għandu spettru differenti. Aħna ser niddiskutu liema sorsi ta 'dawl ultravjola u kif tużahom sabiex timmassimizza l-effett batteriċida filwaqt li tnaqqas ir-riskji ta' effetti bijoloġiċi mhux mixtieqa.
Ross. 1. Ir-ritratt juri mhux diżinfezzjoni bir-radjazzjoni UVC, kif tista 'taħseb, iżda taħriġ fl-użu ta' libsa protettiva bl-iskoperta ta 'tikek luminixxenti ta' taħriġ ta 'fluwidi tal-ġisem fir-raġġi UVA. UVA huwa ultravjola artab u m'għandux effett batteriċida. Li tagħlaq għajnejk hija prekawzjoni ta 'sikurezza raġonevoli, peress li l-ispettru wiesa' ta 'lampi fluworexxenti UVA użati jikkoinċidu ma' UVB, li huwa ta 'ħsara għall-vista (sors Simon Davis/DFID).
Il-wavelength tad-dawl viżibbli jikkorrispondi għall-enerġija kwantistika li fiha l-azzjoni fotokimika ssir biss possibbli. Il-quanta tad-dawl viżibbli jeċita reazzjonijiet fotokimiċi f'tessut fotosensittiv speċifiku - ir-retina.
L-ultravjola hija inviżibbli, il-wavelength tagħha hija iqsar, il-frekwenza u l-enerġija tal-quantum hija ogħla, ir-radjazzjoni hija aktar ħarxa, u l-varjetà ta 'reazzjonijiet fotokimiċi u effetti bijoloġiċi hija akbar.
L-ultravjola tvarja fi:
- Long-wavelength / artab / qrib UVA (400...315 nm) simili fi proprjetajiet għal dawl viżibbli;
- Ebusija medja - UVB (315...280 nm);
- Mewġa qasira/mewġa twila/iebes – UVC (280…100 nm).
Effett batteriċida tad-dawl ultravjola
Effett batteriċida huwa eżerċitat minn dawl ultravjola iebes - UVC, u sa ċertu punt minn dawl ultravjola iebes medju - UVB. Il-kurva tal-effiċjenza batteriċida turi li firxa dejqa biss ta '230...300 nm, jiġifieri madwar kwart tal-firxa msejħa ultravjola, għandha effett batteriċida ċar.
Ross. 2 Kurvi tal-effiċjenza batteriċida minn []
Quanta b'tul ta 'mewġ f'din il-medda huma assorbiti mill-aċidi nuklejċi, li jwassal għall-qerda tal-istruttura tad-DNA u l-RNA. Minbarra li hija batteriċida, jiġifieri, toqtol il-batterja, din il-firxa għandha effetti viruċidali (antivirali), funġiċidi (antifungali) u sporiċidali (qtil tal-ispori). Dan jinkludi l-qtil tal-virus RNA SARS-CoV-2020, li kkawża l-pandemija tal-2.
L-effett batteriċida tad-dawl tax-xemx
L-effett batteriċida tad-dawl tax-xemx huwa relattivament żgħir. Ejja nħarsu lejn l-ispettru solari 'l fuq u taħt l-atmosfera:
Ross. 3. Spettru tar-radjazzjoni solari 'l fuq mill-atmosfera u fil-livell tal-baħar. L-iktar parti ħarxa tal-firxa ultravjola ma tilħaqx il-wiċċ tad-dinja (mislufa mill-Wikipedija).
Ta 'min joqgħod attent għall-ispettru atmosferiku ta' hawn fuq enfasizzat bl-isfar. L-enerġija quantum tat-tarf tax-xellug tal-ispettru tar-raġġi solari supra-atmosferiċi b'wavelength ta 'inqas minn 240 nm tikkorrispondi għal enerġija ta' rabta kimika ta '5.1 eV fil-molekula ta' ossiġnu "O2". L-ossiġnu molekulari jassorbi dawn il-quanta, ir-rabta kimika tinkiser, jiġi ffurmat ossiġnu atomiku "O", li jgħaqqad lura f'molekuli ta 'ossiġnu "O2" u, parzjalment, ożonu "O3".
UVC solari supra-atmosferiċi jifforma ożonu fl-atmosfera ta 'fuq, imsejjaħ is-saff ta' l-ożonu. L-enerġija ta 'bond kimiku f'molekula ta' l-ożonu hija aktar baxxa milli f'molekula ta 'ossiġnu u għalhekk l-ożonu jassorbi quanta ta' enerġija aktar baxxa mill-ossiġnu. U filwaqt li l-ossiġnu jassorbi biss UVC, is-saff tal-ożonu jassorbi UVC u UVB. Jirriżulta li x-xemx tiġġenera l-ożonu fit-tarf stess tal-parti ultravjola tal-ispettru, u dan l-ożonu mbagħad jassorbi ħafna mir-radjazzjoni ultravjola iebsa tax-xemx, u jipproteġi d-Dinja.
Issa, bir-reqqa, billi tagħti attenzjoni lill-wavelengths u l-iskala, aħna se ngħaqqdu l-ispettru solari ma 'l-ispettru ta' azzjoni batteriċida.
Ross. 4 Spettru ta 'azzjoni batteriċida u spettru ta' radjazzjoni solari.
Wieħed jista 'jara li l-effett batteriċida tad-dawl tax-xemx huwa insinifikanti. Il-parti tal-ispettru li kapaċi teżerċita effett batteriċida hija kważi kompletament assorbita mill-atmosfera. Fi żminijiet differenti tas-sena u f'latitudnijiet differenti s-sitwazzjoni hija kemmxejn differenti, iżda kwalitattivament simili.
Periklu ultravjola
Il-mexxej ta 'wieħed mill-pajjiżi l-kbar issuġġerixxa: "biex tfejjaq COVID-19, trid iġġib id-dawl tax-xemx ġewwa l-ġisem." Madankollu, l-UV ġermiċidali jeqred l-RNA u d-DNA, inklużi dawk umani. Jekk "twassal id-dawl tax-xemx ġewwa l-ġisem," il-persuna se tmut.
L-epidermide, primarjament l-istratum corneum ta 'ċelluli mejta, tipproteġi t-tessut ħaj mill-UVC. Taħt is-saff epidermali, biss inqas minn 1% tar-radjazzjoni UVC jippenetra [WHO]. Mewġ itwal UVB u UVA jippenetraw sa fond akbar.
Kieku ma kienx hemm radjazzjoni ultravjola solari, forsi n-nies ma jkollhomx l-epidermide u l-istratum corneum, u l-wiċċ tal-ġisem ikun mukuż, bħal dak tal-bebbux. Iżda peress li l-bnedmin evolvew taħt ix-xemx, l-uċuħ protetti mix-xemx biss huma mukużi. L-aktar vulnerabbli huwa l-wiċċ mukuża tal-għajn, protett b'mod kondizzjonali mir-radjazzjoni ultravjola solari minn tebqet il-għajn, xagħar ta 'l-għajnejn, eyebrows, ħiliet bil-mutur tal-wiċċ, u l-vizzju li ma tħaresx lejn ix-xemx.
Meta l-ewwel tgħallmu jibdlu l-lenti b’waħda artifiċjali, l-oftalmoloġisti kienu ffaċċjati bil-problema ta’ ħruq tar-retina. Huma bdew jifhmu r-raġunijiet u sabu li l-lenti tal-bniedem ħajja hija opaka għad-dawl ultravjola u tipproteġi r-retina. Wara dan, lentijiet artifiċjali saru wkoll opaki għad-dawl ultravjola.
Immaġini tal-għajn fir-raġġi ultravjola turi l-opaċità tal-lenti għad-dawl ultravjola. M'għandekx iddawwal għajnejk b'dawl ultravjola, peress li maż-żmien il-lenti ssir imċajpra, inkluż minħabba d-doża ta 'dawl ultravjola akkumulat matul is-snin, u jeħtieġ li tiġi sostitwita. Għalhekk, se nużaw l-esperjenza ta 'nies kuraġġużi li ttraskuraw is-sigurtà, shone flashlight ultravjola f'wavelength ta' 365 nm f'għajnejhom, u ppubblikaw ir-riżultat fuq YouTube.
Ross. 5 Still minn vidjo fuq il-kanal Youtube "Kreosan".
Il-flashlights ultravjola li jinduċu l-luminexxenza b'wavelength ta '365 nm (UVA) huma popolari. Jinxtraw minn adulti, iżda inevitabbilment jaqgħu f'idejn it-tfal. It-tfal itellgħu dawn il-flashlights f'għajnejhom u jħarsu b'attenzjoni u għal żmien twil lejn il-kristall li jleqq. Huwa rakkomandabbli li tipprevjeni azzjonijiet bħal dawn. Jekk jiġri dan, tista 'tassigura lilek innifsek li l-katarretti fl-istudji tal-ġrieden huma kkawżati b'mod affidabbli mill-irradjazzjoni UVB tal-lenti, iżda l-effett kataroġeniku tal-UVA huwa instabbli.].
Madankollu l-ispettru eżatt ta 'azzjoni tad-dawl ultravjola fuq il-lenti mhuwiex magħruf. U meta wieħed iqis li l-katarretti huma effett imdewwem ħafna, għandek bżonn xi intelliġenza biex ma tiddix dawl ultravjola f'għajnejk minn qabel.
Il-membrani mukużi ta 'l-għajn isiru infjammati relattivament malajr taħt ir-radjazzjoni ultravjola, din tissejjaħ fotokeratite u fotokonġuntivite. Il-membrani mukużi jsiru ħomor, u tidher sensazzjoni ta '"ramel fl-għajnejn". L-effett jispiċċa wara ftit jiem, iżda ħruq ripetut jista 'jwassal għal imċajpra tal-kornea.
Il-wavelengths li jikkawżaw dawn l-effetti jikkorrispondu bejn wieħed u ieħor mal-funzjoni ta' periklu UV peżata mogħtija fl-istandard ta' sikurezza fotobijoloġika [IEC 62471] u bejn wieħed u ieħor l-istess bħall-firxa ġermiċidali.
Ross. 6 Spettri tar-radjazzjoni ultravjola li jikkawżaw fotokonġuntivite u fotokeratite minn [] u funzjoni peżata tal-periklu UV aktiniku għall-ġilda u l-għajnejn minn [].
Dożi ta 'limitu għall-fotokeratite u fotokonġuntivite huma 50-100 J/m2, dan il-valur ma jaqbiżx id-dożi użati għad-diżinfezzjoni. Mhux se jkun possibbli li tiddiżinfetta l-membrana mukuża tal-għajn b'dawl ultravjola mingħajr ma tikkawża infjammazzjoni.
Eritema, jiġifieri, "ħruq mix-xemx," hija perikoluża minħabba radjazzjoni ultravjola fil-medda ta 'sa 300 nm. Skond xi sorsi, l-effiċjenza spettrali massima ta 'eritema hija f'tul ta' mewġ ta 'madwar 300 nm []. Id-doża minima li tikkawża eritema bilkemm notevoli MED (Doża Minima ta 'Eritema) għal tipi differenti ta' ġilda tvarja minn 150 sa 2000 J/m2. Għar-residenti taż-żona tan-nofs, DER tipiku jista' jitqies bħala valur ta' madwar 200...300 J/m2.
UVB fil-medda ta '280-320 nm, b'massimu ta' madwar 300 nm, jikkawża kanċer tal-ġilda. M'hemm l-ebda doża limitu; doża ogħla tfisser riskju ogħla, u l-effett jittardja.
Ross. 7 kurvi ta 'azzjoni UV li jikkawżaw eritema u kanċer tal-ġilda.
It-tixjiħ tal-ġilda fotoindut huwa kkawżat minn radjazzjoni ultravjola fil-medda kollha ta '200...400 nm. Hemm ritratt magħruf ta’ xufier ta’ trakk li kien espost għar-radjazzjoni ultravjola solari prinċipalment fuq in-naħa tax-xellug waqt is-sewqan. Is-sewwieq kellu d-drawwa li jsuq bit-tieqa tas-sewwieq imgerrba 'l isfel, iżda n-naħa tal-lemin ta' wiċċu kienet protetta mir-radjazzjoni ultravjola tax-xemx mill-windskrin. Id-differenza fil-kundizzjoni tal-ġilda relatata mal-età fuq in-naħa tal-lemin u tax-xellug hija impressjonanti:
Ross. 8 Ritratt ta' sewwieq li saq bit-tieqa tas-sewwieq 'l isfel għal 28 sena [].
Jekk bejn wieħed u ieħor nistmaw li l-età tal-ġilda fuq naħat differenti tal-wiċċ ta 'din il-persuna tvarja b'għoxrin sena u dan huwa konsegwenza tal-fatt li għal madwar l-istess għoxrin sena naħa waħda tal-wiċċ kienet imdawwal mix-xemx, u l-oħra ma kienx, nistgħu nikkonkludu b'kawtela li ġurnata fix-xemx miftuħa hija ġurnata waħda u tixjieħ il-ġilda.
Minn data ta' referenza [] huwa magħruf li fil-latitudnijiet tan-nofs fis-sajf taħt ix-xemx diretta, id-doża minima eritemali ta '200 J/m2 hija akkumulata aktar malajr milli f'siegħa. Meta nqabblu dawn iċ-ċifri mal-konklużjoni meħuda, nistgħu naslu konklużjoni oħra: it-tixjiħ tal-ġilda waqt xogħol perjodiku u għal żmien qasir b'lampi ultravjola mhuwiex periklu sinifikanti.
Kemm hemm bżonn dawl ultravjola għad-diżinfezzjoni?
In-numru ta 'mikro-organiżmi superstiti fuq l-uċuħ u fl-arja jonqos b'mod esponenzjali maż-żieda fid-doża tar-radjazzjoni ultravjola. Pereżempju, id-doża li toqtol 90% tal-mycobacterium tuberculosis hija 10 J/m2. Żewġ dożi bħal dawn joqtlu 99%, tliet dożi joqtlu 99,9%, eċċ.
Ross. 9 Dipendenza tal-proporzjon ta 'mycobacterium tuberkulosi superstiti fuq id-doża ta' radjazzjoni ultravjola f'wavelength ta '254 nm.
Id-dipendenza esponenzjali hija notevoli peress li anke doża żgħira toqtol il-biċċa l-kbira tal-mikro-organiżmi.
Fost dawk elenkati fi [] mikro-organiżmi patoġeniċi, Salmonella hija l-aktar reżistenti għar-radjazzjoni ultravjola. Id-doża li toqtol 90% tal-batterja tagħha hija 80 J/m2. Skont ir-reviżjoni [Kowalski2020], id-doża medja li toqtol 90% tal-koronavirus hija 67 J/m2. Iżda għall-biċċa l-kbira tal-mikro-organiżmi din id-doża ma taqbiżx il-50 J/m2. Għal skopijiet prattiċi, tista 'tiftakar li d-doża standard li tiddiżinfetta b'effiċjenza ta' 90% hija 50 J/m2.
Skont il-metodoloġija attwali approvata mill-Ministeru tas-Saħħa Russu għall-użu tar-radjazzjoni ultravjola għad-diżinfezzjoni tal-arja [] effiċjenza massima ta 'diżinfezzjoni ta' "tliet disgħa" jew 99,9% hija meħtieġa għal kmamar tal-operazzjoni, sptarijiet tal-maternità, eċċ. Għall-klassijiet tal-iskejjel, bini pubbliku, eċċ. "one disa" huwa biżżejjed, jiġifieri, 90% tal-mikro-organiżmi meqruda. Dan ifisser li, skond il-kategorija tal-kamra, minn waħda sa tliet dożi standard ta '50...150 J/m2 huma biżżejjed.
Eżempju ta 'stima tal-ħin ta' irradjazzjoni meħtieġ: ejja ngħidu li huwa meħtieġ li l-arja u l-uċuħ jiġu diżinfettati f'kamra li tkejjel 5 × 7 × 2,8 metri, li għaliha tintuża lampa waħda miftuħa Philips TUV 30W.
Id-deskrizzjoni teknika tal-lampa tindika fluss batteriċida ta' 12 W []. F'każ ideali, il-fluss kollu jmur strettament għall-uċuħ li qed jiġu diżinfettati, iżda f'sitwazzjoni reali, nofs il-fluss se jinħela mingħajr benefiċċju, pereżempju, idawwal il-ħajt wara l-lampa b'intensità eċċessiva. Għalhekk, se noqogħdu fuq fluss utli ta '6 watts. L-erja totali tal-wiċċ irradjat fil-kamra hija art 35 m2 + saqaf 35 m2 + ħitan 67 m2, total 137 m2.
Bħala medja, il-fluss ta 'radjazzjoni batteriċida li jaqa' fuq il-wiċċ huwa 6 W/137 m2 = 0,044 W/m2. F'siegħa, jiġifieri, f'3600 sekonda, dawn l-uċuħ se jirċievu doża ta '0,044 W/m2 × 3600 s = 158 J/m2, jew madwar 150 J/m2. Li jikkorrispondi għal tliet dożi standard ta '50 J/m2 jew "tliet disgħa" - 99,9% effiċjenza batteriċida, i.e. rekwiżiti tal-kamra tal-operat. U peress li d-doża kkalkulata, qabel ma taqa 'fuq il-wiċċ, għaddiet mill-volum tal-kamra, l-arja ġiet iddiżinfettata mingħajr inqas effiċjenza.
Jekk ir-rekwiżiti għall-isterilità huma żgħar u "one disa" huwa biżżejjed, għall-eżempju kkunsidrat, huwa meħtieġ tliet darbiet inqas ħin ta 'irradjazzjoni - madwar 20 minuta.
Protezzjoni mill-UV
Il-miżura protettiva ewlenija waqt id-diżinfezzjoni ultravjola hija li titlaq mill-kamra. Li tkun qrib lampa UV li taħdem, imma tħares 'il bogħod mhux se tgħin; il-membrani mukużi ta' l-għajnejn għadhom irradjati.
Nuċċalijiet tal-ħġieġ jistgħu jkunu miżura parzjali biex jipproteġu l-membrani mukużi tal-għajnejn. Id-dikjarazzjoni kategorika "il-ħġieġ ma jittrasmettix radjazzjoni ultravjola" hija żbaljata; sa ċertu punt tagħmel dan, u marki differenti ta 'ħġieġ jagħmlu dan b'modi differenti. Iżda b'mod ġenerali, hekk kif il-wavelength jonqos, it-trasmittanza tonqos, u l-UVC tiġi trażmessa b'mod effettiv biss mill-ħġieġ tal-kwarz. Nuċċalijiet tan-nuċċalijiet mhumiex kwarz fl-ebda każ.
Nistgħu ngħidu b'fiduċja li l-lentijiet tan-nuċċalijiet immarkati UV400 ma jittrasmettux radjazzjoni ultravjola.
Ross. 10 Spettru ta 'trażmissjoni ta' nuċċalijiet tan-nuċċalijiet b'indiċi UV380, UV400 u UV420. Immaġni mill-websajt []
Miżura protettiva wkoll hija l-użu ta 'sorsi tal-firxa UVC batteriċida li ma jarmux potenzjalment perikolużi, iżda mhux effettivi għad-diżinfezzjoni, firxiet UVB u UVA.
Sorsi ultravjola
Dajowds UV
L-aktar komuni 365 nm dajowds ultravjola (UVA) huma ddisinjati għal "flashlights tal-pulizija" li jipproduċu luminixxenza biex jiskopru kontaminanti li huma inviżibbli mingħajr ultravjola. Id-diżinfezzjoni b'tali dajowds hija impossibbli (ara Fig. 11).
Għad-diżinfezzjoni, jistgħu jintużaw diodes UVC ta 'mewġ qasir b'wavelength ta' 265 nm. L-ispiża ta 'modulu tad-dijodu li jissostitwixxi fanal batteriċida tal-merkurju hija tliet ordnijiet ta' kobor ogħla mill-ispiża tal-lampa, għalhekk fil-prattika soluzzjonijiet bħal dawn ma jintużawx għad-diżinfettar ta 'żoni kbar. Iżda apparati kompatti li jużaw diodes UV qed jidhru għad-diżinfezzjoni ta 'żoni żgħar - strumenti, telefons, feriti fil-ġilda, eċċ.
Lampi tal-merkurju bi pressjoni baxxa
Il-lampa tal-merkurju bi pressjoni baxxa hija l-istandard li miegħu jitqabblu s-sorsi l-oħra kollha.
Is-sehem ewlieni tal-enerġija tar-radjazzjoni tal-fwar tal-merkurju fi pressjoni baxxa fi skarigu elettriku jaqa 'fuq il-wavelength ta' 254 nm, ideali għad-diżinfezzjoni. Parti żgħira mill-enerġija hija emessa f'wavelength ta '185 nm, li jiġġenera l-ożonu b'mod intensiv. U ftit li xejn tinħareġ enerġija f'wavelengths oħra, inkluża l-firxa viżibbli.
F'bozoz fluworexxenti tal-merkurju tad-dawl abjad konvenzjonali, il-ħġieġ tal-bozza ma jittrasmettix radjazzjoni ultravjola emessa mill-fwar tal-merkurju. Iżda l-fosfru, trab abjad fuq il-ħitan tal-garafina, jiddi fil-medda viżibbli taħt l-influwenza tad-dawl ultravjola.
Lampi UVB jew UVA huma ddisinjati b'mod simili, il-bozza tal-ħġieġ ma tittrasmettix il-quċċata ta '185 nm u l-quċċata ta' 254 nm, iżda l-fosfru taħt l-influwenza ta 'radjazzjoni ultravjola ta' mewġ qasir ma jarmux dawl viżibbli, iżda ultravjola ta 'mewġ twil radjazzjoni. Dawn huma lampi għal skopijiet tekniċi. U peress li l-ispettru tal-lampi UVA huwa simili għal dak tax-xemx, lampi bħal dawn jintużaw ukoll għall-ikkunzar. It-tqabbil tal-ispettru mal-kurva tal-effiċjenza batteriċida juri li l-użu ta 'lampi UVB u speċjalment UVA għad-diżinfezzjoni mhuwiex xieraq.
Ross. 11 Tqabbil tal-kurva tal-effiċjenza batteriċida, l-ispettru ta 'lampa UVB, l-ispettru ta' fanal tal-ikkunzar UVA u l-ispettru ta 'dijodu 365 nm. Spettri tal-bozoz meħuda mill-websajt tal-Assoċjazzjoni Amerikana tal-Manifatturi taż-Żebgħa [].
Innota li l-ispettru ta 'lampa fluworexxenti UVA huwa wiesa' u jkopri l-firxa UVB. L-ispettru tad-dijodu 365 nm huwa ħafna idjaq, dan huwa "UVA onest". Jekk l-UVA hija meħtieġa biex tipproduċi luminixxenza għal skopijiet dekorattivi jew biex tiskopri kontaminanti, l-użu ta 'dijodu huwa aktar sikur milli l-użu ta' lampa fluworexxenti ultravjola.
Bozza batteriċida tal-merkurju UVC bi pressjoni baxxa hija differenti minn lampi fluworexxenti peress li m'hemm l-ebda fosfru fuq il-ħitan tal-bozza, u l-bozza tittrasmetti dawl ultravjola. Il-linja ewlenija ta '254 nm hija dejjem trażmessa, u l-linja ta' 185 nm li tiġġenera l-ożonu tista 'titħalla fl-ispettru tal-lampa jew titneħħa minn bozza tal-ħġieġ bi trażmissjoni selettiva.
Ross. 12 Il-firxa tal-emissjoni hija indikata fuq it-tikketta tal-lampi ultravjola. Lampa ġermiċida UVC tista 'tiġi rikonoxxuta min-nuqqas ta' fosfru fuq il-bozza.
L-ożonu għandu effett batteriċida addizzjonali, iżda huwa karċinoġenu, għalhekk, sabiex ma jistennewx li l-ożonu jitnaqqar wara d-diżinfezzjoni, jintużaw lampi li ma jiffurmawx l-ożonu mingħajr il-linja ta '185 nm fl-ispettru. Dawn il-lampi għandhom spettru kważi ideali - linja ewlenija b'effiċjenza batteriċida għolja ta '254 nm, radjazzjoni dgħajfa ħafna fil-meded ultravjola mhux batteriċida, u radjazzjoni żgħira ta' "sinjal" fil-medda viżibbli.
Ross. 13. L-ispettru ta 'lampa tal-merkurju UVC bi pressjoni baxxa (provduta mir-rivista lumen2b.ru) huwa kkombinat mal-ispettru tar-radjazzjoni solari (mill-Wikipedija) u l-kurva tal-effiċjenza batteriċida (minn ESNA Lighting Handbook []).
Il-lewn blu tal-lampi ġermiċidali jippermettilek tara li l-lampa tal-merkurju tkun mixgħula u taħdem. Id-dija hija dgħajfa, u dan jagħti l-impressjoni qarrieqa li huwa sigur li tħares lejn il-lampa. Ma nħossux li r-radjazzjoni fil-medda UVC tammonta għal 35...40% tal-enerġija totali kkunsmata mill-lampa.
Ross. 14 Frazzjoni żgħira tal-enerġija tar-radjazzjoni tal-fwar tal-merkurju hija fil-medda viżibbli u hija viżibbli bħala tiddix blu dgħajjef.
Lampa tal-merkurju batteriċida bi pressjoni baxxa għandha l-istess bażi bħal lampa fluworexxenti regolari, iżda hija magħmula minn tul differenti sabiex il-lampa batteriċida ma tiddaħħalx f'lampi ordinarji. Il-lampa għall-lampa batteriċida, minbarra d-dimensjonijiet tagħha, hija distinta mill-fatt li l-partijiet kollha tal-plastik huma reżistenti għar-radjazzjoni ultravjola, il-wajers mill-ultravjola huma mgħottija, u m'hemm l-ebda diffużur.
Għall-ħtiġijiet batteriċidali tad-dar, l-awtur juża lampa batteriċida ta '15 W, użata qabel biex tiddiżinfetta s-soluzzjoni nutrittiva ta' installazzjoni idroponika. L-analogu tiegħu jista 'jinstab billi tfittex "sterilizzatur uv tal-akkwarju". Meta topera l-lampa, jinħeles l-ożonu, li mhuwiex tajjeb, iżda huwa utli għad-diżinfettar, pereżempju, żraben.
Ross. 15 Lampi tal-merkurju bi pressjoni baxxa b'diversi tipi ta 'bażi. Stampi mill-websajt ta' Aliexpress.
Lampi tal-merkurju bi pressjoni medja u għolja
Żieda fil-pressjoni tal-fwar tal-merkurju twassal għal spettru aktar kumpless; l-ispettru jespandi u jidhru aktar linji fih, inkluż f'tul ta 'mewġ li jiġġenera l-ożonu. L-introduzzjoni ta 'addittivi fil-merkurju twassal għal kumplessità saħansitra akbar ta' l-ispettru. Hemm ħafna varjetajiet ta 'bozoz bħal dawn, u l-ispettru ta' kull wieħed huwa speċjali.
Ross. 16 Eżempji ta' spettri ta' lampi tal-merkurju ta' pressjoni medja u għolja
Iż-żieda fil-pressjoni tnaqqas l-effiċjenza tal-lampa. Bl-użu tal-marka Aquafineuv bħala eżempju, lampi UVC ta 'pressjoni medja jarmu 15-18% tal-konsum tal-enerġija, u mhux 40% bħala lampi ta' pressjoni baxxa. U l-ispiża tat-tagħmir għal kull watt tal-fluss UVC hija ogħla [].
It-tnaqqis fl-effiċjenza u ż-żieda fl-ispiża tal-lampa hija kkumpensata mill-kumpattezza tagħha. Pereżempju, id-diżinfezzjoni tal-ilma ġieri jew it-tnixxif tal-verniċ applikat b'veloċità għolja fl-istampar jeħtieġ sorsi kompatti u qawwija; l-ispiża u l-effiċjenza speċifiċi mhumiex importanti. Iżda mhux korrett li tuża lampa bħal din għad-diżinfezzjoni.
Irradjatur UV magħmul minn burner DRL u fanal DRT
Hemm mod "folk" biex jinkiseb sors ultravjola qawwi b'mod relattivament irħis. Qegħdin ma jintużawx, iżda lampi DRL tad-dawl abjad ta '125...1000 W għadhom mibjugħa. F'dawn il-lampi, ġewwa l-flask ta 'barra hemm "berner" - fanal tal-merkurju bi pressjoni għolja. Jarmi dawl ultravjola broadband, li huwa mblukkat mill-bozza tal-ħġieġ ta 'barra, iżda jikkawża li l-fosfru fuq il-ħitan tiegħu jiddu. Jekk tkisser il-garafina ta 'barra u qabbad il-berner man-netwerk permezz ta' ċowk standard, ikollok emettitur ultravjola tal-broadband qawwi.
Tali emittent homemade għandu żvantaġġi: effiċjenza baxxa meta mqabbla ma 'lampi bi pressjoni baxxa, proporzjon kbir ta' radjazzjoni ultravjola hija barra mill-firxa batteriċida, u ma tistax toqgħod fil-kamra għal xi żmien wara li titfi l-lampa sakemm l-ożonu jiddiżintegra jew jisparixxi.
Iżda l-vantaġġi huma wkoll innegabbli: prezz baxx u qawwa għolja f'daqs kompatt. Wieħed mill-vantaġġi huwa l-ġenerazzjoni tal-ożonu. L-ożonu se jiddiżinfetta uċuħ sfumati li mhumiex esposti għar-raġġi ultravjola.
Ross. 17 Irradjatur ultravjola magħmul minn bozoz DRL. Ir-ritratt huwa ppubblikat bil-permess tal-awtur, dentist Bulgaru, li juża dan l-irradjatur flimkien mal-lampa batteriċida standard Philips TUV 30W.
Sorsi ultravjola simili għad-diżinfezzjoni fil-forma ta 'lampi tal-merkurju bi pressjoni għolja jintużaw f'irradjaturi tat-tip OUFK-01 "Solnyshko".
Per eżempju, għall-lampa popolari "DRT 125-1" il-manifattur ma jippubblikax l-ispettru, iżda jipprovdi l-parametri fid-dokumentazzjoni: intensità ta 'irradjazzjoni f'distanza ta' 1 m mill-lampa UVA - 0,98 W/m2, UVB - 0,83 W/m2, UVC – 0,72 W/m2, fluss batteriċida 8 W, u wara l-użu, ventilazzjoni tal-kamra mill-ożonu hija meħtieġa []. Bi tweġiba għal mistoqsija diretta dwar id-differenza bejn lampa DRT u burner DRL, il-manifattur wieġeb fil-blog tiegħu li d-DRT għandu kisi aħdar iżolanti fuq il-katodi.
Ross. 18 Sors ultravjola tal-broadband - fanal DRT-125
Skont il-karatteristiċi ddikjarati, huwa ċar li l-ispettru huwa broadband b'sehem kważi ugwali ta 'radjazzjoni fl-ultravjola artab, medju u iebes, inkluż l-UVC iebes li jiġġenera l-ożonu. Il-fluss batteriċida huwa 6,4% tal-konsum tal-enerġija, jiġifieri, l-effiċjenza hija 6 darbiet inqas minn dik ta 'lampa tubulari ta' pressjoni baxxa.
Il-manifattur ma jippubblikax l-ispettru ta 'din il-lampa, u l-istess stampa ma' l-ispettru ta 'wieħed mid-DRT qed tiċċirkola fuq l-Internet. Is-sors oriġinali mhuwiex magħruf, iżda l-proporzjon tal-enerġija fil-meded UVC, UVB u UVA ma jikkorrispondix għal dawk iddikjarati għal-lampa DRT-125. Għal DRT, proporzjon bejn wieħed u ieħor ugwali huwa ddikjarat, u l-ispettru juri li l-enerġija UVB hija ħafna drabi akbar mill-enerġija UBC. U fl-UVA huwa ħafna drabi ogħla milli fl-UVB.
Ross. 19. Spettru ta 'fanal tal-ark tal-merkurju bi pressjoni għolja, li ħafna drabi juri l-ispettru ta' DRT-125, użat ħafna għal skopijiet mediċi.
Huwa ċar li lampi bi pressjonijiet differenti u addittivi tal-merkurju jarmu kemmxejn differenti. Huwa ċar ukoll li konsumatur mhux infurmat huwa inklinat li jimmaġina b'mod indipendenti l-karatteristiċi u l-proprjetajiet mixtieqa ta 'prodott, jikseb fiduċja bbażata fuq is-suppożizzjonijiet tiegħu stess, u jagħmel xirja. U l-pubblikazzjoni tal-ispettru ta 'lampa partikolari se tikkawża diskussjonijiet, paraguni u konklużjonijiet.
L-awtur darba xtara installazzjoni OUFK-01 b'lampa DRT-125 u użaha għal diversi snin biex tittestja r-reżistenza UV tal-prodotti tal-plastik. I irradjat żewġ prodotti fl-istess ħin, li wieħed minnhom kien wieħed ta 'kontroll magħmul minn plastik reżistenti għall-ultravjola, u ħares lejn liema wieħed ikun isfar aktar malajr. Għal applikazzjoni bħal din, l-għarfien tal-forma eżatta tal-ispettru mhuwiex meħtieġ; huwa importanti biss li l-emittent ikun broadband. Imma għaliex tuża dawl ultravjola broadband jekk id-diżinfezzjoni hija meħtieġa?
L-iskop ta 'OUFK-01 jiddikjara li l-irradjatur jintuża għal proċessi infjammatorji akuti. Jiġifieri, f'każijiet fejn l-effett pożittiv tad-diżinfezzjoni tal-ġilda jaqbeż il-ħsara possibbli tar-radjazzjoni ultravjola tal-broadband. Ovvjament, f'dan il-każ, huwa aħjar li tuża ultravjola ta 'medda dejqa, mingħajr wavelengths fl-ispettru li għandhom effett ieħor għajr batteriċida.
Diżinfezzjoni tal-arja
Id-dawl ultravjola jitqies bħala mezz insuffiċjenti għad-diżinfettar tal-uċuħ, peress li r-raġġi ma jistgħux jippenetraw fejn, pereżempju, jippenetra l-alkoħol. Iżda d-dawl ultravjola effettivament jiddiżinfetta l-arja.
Meta tgħatis u sogħla, jiġu ffurmati qtar ta’ diversi mikrometri fid-daqs, li jiddendlu fl-arja minn diversi minuti sa diversi sigħat []. Studji dwar it-tuberkolożi wrew li qatra waħda ta’ aerosol hija biżżejjed biex tikkawża infezzjoni.
Fit-triq aħna relattivament siguri minħabba l-volumi kbar u l-mobilità ta 'l-arja, li tista' tferrex u tiddiżinfetta kwalunkwe għatis bil-ħin u r-radjazzjoni solari. Anke fil-metro, filwaqt li l-proporzjon ta 'nies infettati huwa żgħir, il-volum totali ta' arja għal kull persuna infettata huwa kbir, u ventilazzjoni tajba tagħmel ir-riskju li tinfirex l-infezzjoni żgħira. L-aktar post perikoluż waqt pandemija ta 'mard fl-arja huwa lift. Għalhekk, dawk li jgħaisshom iridu jitpoġġew fil-kwarantina, u l-arja fi spazji pubbliċi b’ventilazzjoni insuffiċjenti trid tiġi diżinfettata.
Riċirkolaturi
Waħda mill-għażliet għad-diżinfezzjoni tal-arja hija riċiklaturi UV magħluqa. Ejja niddiskutu wieħed minn dawn ir-reċirkulaturi - "Dezar 7", magħruf li jidher anke fl-uffiċċju tal-ewwel persuna tal-istat.
Id-deskrizzjoni tar-recirculator tgħid li jonfoħ 100 m3 fis-siegħa u hija mfassla biex tittratta kamra b'volum ta '100 m3 (madwar 5 × 7 × 2,8 metri).
Madankollu, il-kapaċità li jiġu diżinfettati 100 m3 ta 'arja fis-siegħa ma tfissirx li l-arja f'kamra ta' 100 m3 fis-siegħa se tiġi ttrattata b'mod effettiv. L-arja ttrattata tħallat l-arja maħmuġa, u f'din il-forma tidħol fir-reċirkolatur għal darb'oħra u għal darb'oħra. Huwa faċli li tibni mudell matematiku u tikkalkula l-effiċjenza ta 'proċess bħal dan:
Ross. 20 L-influwenza tat-tħaddim ta 'recirculator UV fuq in-numru ta' mikro-organiżmi fl-arja ta 'kamra mingħajr ventilazzjoni.
Biex titnaqqas il-konċentrazzjoni ta 'mikro-organiżmi fl-arja b'90%, ir-recirculator jeħtieġ li jaħdem għal aktar minn sagħtejn. Jekk ma jkunx hemm ventilazzjoni fil-kamra, dan huwa possibbli. Iżda normalment ma jkunx hemm kmamar bin-nies u mingħajr ventilazzjoni. Eż, [] jippreskrivi rata minima ta' fluss ta' arja ta' barra għall-ventilazzjoni ta' 3 m3 fis-siegħa għal kull 1 m2 ta' żona ta' appartament. Dan jikkorrispondi għal sostituzzjoni sħiħa ta 'arja darba fis-siegħa u jagħmel it-tħaddim tar-riċirkolatur inutli.
Jekk inqisu l-mudell mhux ta 'taħlit sħiħ, iżda ta' ġettijiet laminari li jgħaddu tul trajettorja kumplessa kostanti fil-kamra u jmorru fil-ventilazzjoni, il-benefiċċju tad-diżinfettar ta 'wieħed minn dawn il-ġettijiet huwa saħansitra inqas milli fil-mudell ta' taħlit sħiħ.
Fi kwalunkwe każ, reċirkulatur UV mhux aktar utli minn tieqa miftuħa.
Waħda mir-raġunijiet għall-effiċjenza baxxa tar-riċirkolaturi hija li l-effett batteriċida huwa estremament żgħir f'termini ta 'kull watt ta' fluss UV. Ir-raġġ jivvjaġġa madwar 10 ċentimetri ġewwa l-installazzjoni, u mbagħad jiġi rifless mill-aluminju b'koeffiċjent ta 'madwar k = 0,7. Dan ifisser li l-mogħdija effettiva tar-raġġ ġewwa l-installazzjoni hija madwar nofs metru, u wara jiġi assorbit mingħajr benefiċċju.
Ross. 21. Għadha minn video ta' YouTube li juri r-riċiklatur qed jiġi żarmat. Lampi ġermiċidali u wiċċ li jirrifletti tal-aluminju huma viżibbli, li jirriflettu r-radjazzjoni ultravjola ħafna agħar mid-dawl viżibbli [].
Fanal batteriċida, li tiddendel bil-miftuħ mal-ħajt f'uffiċċju tal-klinika u tinxtegħel minn tabib skont skeda, hija ħafna drabi aktar effettiva. Ir-raġġi minn lampa miftuħa jivvjaġġaw diversi metri, l-ewwel jiddiżinfettaw l-arja u mbagħad l-uċuħ.
Irradjaturi ta 'l-arja fil-parti ta' fuq tal-kamra
Fis-swali tal-isptar fejn il-pazjenti mifrudin fis-sodda huma kontinwament preżenti, unitajiet UV kultant jintużaw biex irradjaw flussi tal-arja li jiċċirkolaw taħt is-saqaf. L-iżvantaġġ ewlieni ta 'installazzjonijiet bħal dawn huwa li l-gradilja li tkopri l-lampi tippermetti biss raġġi li jgħaddu strettament f'direzzjoni waħda, jassorbi aktar minn 90% tal-fluss li jifdal mingħajr benefiċċju.
Tista 'addizzjonalment jonfoħ l-arja permezz ta' tali irradjatur biex toħloq riċirkulatur fl-istess ħin, iżda dan ma jsirx, probabbilment minħabba r-riluttanza li jkollok akkumulatur tat-trab fil-kamra.
Ross. 22 Irradjatur tal-arja UV immuntat fis-saqaf, immaġni mis-sit [].
Il-gradilja jipproteġu lin-nies fil-kamra mill-fluss dirett tar-radjazzjoni ultravjola, iżda l-fluss li jgħaddi mill-gradilja jolqot is-saqaf u l-ħitan u huwa rifless b'mod diffuż, b'koeffiċjent ta 'riflessjoni ta' madwar 10%. Il-kamra hija mimlija b'radjazzjoni ultravjola omnidirezzjonali u n-nies jirċievu doża ta 'radjazzjoni ultravjola proporzjonali għall-ħin mqatta' fil-kamra.
Reviżuri u awtur
Reviżuri:
Artyom Balabanov, inġinier elettroniku, żviluppatur ta 'sistemi ta' tqaddid UV;
Rumen Vasilev, Ph.D., inġinier tad-dawl, OOD "Interlux", il-Bulgarija;
Vadim Grigorov, bijofiżiku;
Stanislav Lermontov, inġinier tad-dawl, Complex Systems LLC;
Alexey Pankrashkin, Ph.D., Professur Assoċjat, inġinerija tad-dawl tas-semikondutturi u fotonika, INTECH Engineering LLC;
Andrey Khramov, speċjalista fid-disinn tad-dawl għal istituzzjonijiet mediċi;
Vitaly Tsvirko, kap tal-laboratorju tal-ittestjar tad-dawl "TSSOT NAS tal-Belarus"
Awtur: Anton Sharakshane, Ph.D., inġinier tad-dawl u bijofiżiku, l-Ewwel Università Medika tal-Istat ta 'Moska msemmi wara. MINNHOM. Sechenov
referenzi
referenzi
[Airsteril]
[Aquafineuv]
[CIE 155:2003] CIE 155:2003 DISINFEZZJONI TA' L-ARJA ULTRAVJOLET
[DIN 5031-10] DIN 5031-10 2018 Fiżika tar-radjazzjoni ottika u inġinerija tad-dawl. Parti 10: Radjazzjoni, kwantitajiet, simboli u spettru ta' azzjoni fotobijoloġikament effettivi. Fiżika tar-radjazzjoni ottika u l-inġinerija tad-dawl. Radjazzjoni fotobijoloġikament attiva. Dimensjonijiet, simboli u spettri ta' azzjoni
[ESNA] ESNA Lighting Handbook, 9th Edition. ed. Rea MS Illuminating Engineering Society of North America, New York, 2000
[IEC 62471] GOST R IEC 62471-2013 Lampi u sistemi tal-bozoz. Sigurtà fotobijoloġika
[Kowalski2020] Wladyslaw J. Kowalski et al., 2020 COVID-19 Coronavirus Ultraviolet Susceptibility, DOI: 10.13140/RG.2.2.22803.22566
[Lisma]
[Kimiċi Mitsui]
[Nejm]
[Żebgħa]
[TUV]
[WHO] Organizzazzjoni Dinjija tas-Saħħa. Radjazzjoni Ultravjola: Reviżjoni xjentifika formali tal-effetti ambjentali u tas-saħħa tar-radjazzjoni UV, b'referenza għat-tnaqqis globali tal-ożonu.
[Desar]
[R 3.5.1904-04] R 3.5.1904-04 Użu ta' radjazzjoni batteriċida ultravjola għad-diżinfezzjoni tal-arja ta' ġewwa
[SP 60.13330.2016] SP 60.13330.2016 Tisħin, ventilazzjoni u arja kundizzjonata.
Sors: www.habr.com