Vetëit e ultraviolës variojnë në përputhje me gjatësi të valës, dhe ultraviol të burimeve të ndryshme dallon në spektër. Le të diskutojmë se cilat janë burimet e ultraviolës dhe si t'i aplikojmë ato për të maksimizuar veprimin baktericid, duke minimizuar rreziqet e efekteve të padëshiruara biologjike.
Fig. 1. Në fotografinë nuk është dezinfektimi me rrezatimin UVC, siç mund të mendohet, por një stërvitje për përdorimin e kostumit mbrojtës me identifikimin e njollave luminescente të lëngjeve trupore mësimore nën rrezet UVA. UVA është ultraviol e butë dhe nuk ka veprim baktericid. Mbyllja e syve është një masë e arsyeshme sigurie, pasi spektri i gjerë i llampave luminescente UVA përputhet me UVB, i cili është i rrezikshëm për shikimin (burimi Simon Davis/DFID).
GjatĂ«sia e valĂ«s sĂ« dritĂ«s sĂ« dukshme pĂ«rputhet me energjinĂ« e qenit kuantor, nĂ« tĂ« cilĂ«n sapo bĂ«het e mundur veprimi fotokimik. Kuantet e dritĂ«s sĂ« dukshme nxisin reaksione fotokimike nĂ« njĂ« ind specifik foto-sensitiv â nĂ« retinĂ«n e syrit.
Ultravioleti është i padukshëm, gjatësia e tij e valës është më e vogël, frekuenca dhe energjia e kuantit janë më të larta, rrezatimi është më i fortë, dhe larmia e reaksioneve fotokimike dhe efekteve biologjike është më e madhe.
Ultravioleti ndahet në:
- TĂ« afĂ«rt me vetitĂ« e dritĂ«s sĂ« dukshme, ultravioleti me gjatĂ«sinĂ« e valĂ«s sĂ« gjatĂ« / tĂ« butĂ« / tĂ« afĂ«rt UVA (400âŠ315 nm);
- Mesatarisht i fortĂ« â UVB (315âŠ280 nm);
- Me gjatĂ«sinĂ« e valĂ«s tĂ« shkurtĂ«r / tĂ« largĂ«t / tĂ« fortĂ« â UVC (280âŠ100 nm).
Veprimi baktericid i ultravioletit
Veprimi baktericid ushtrohet nga ultravioleti i fortĂ« â UVC, dhe nĂ« masĂ« mĂ« tĂ« vogĂ«l nga ultravioleti me mesatare tĂ« fortĂ« â UVB. Nga kurba e efikasitetit baktericid, Ă«shtĂ« e qartĂ« se veprimi baktericid Ă«shtĂ« i dukshĂ«m vetĂ«m nĂ« njĂ« gamĂ« tĂ« ngushtĂ« prej 230âŠ300 nm, qĂ« do tĂ« thotĂ« rreth njĂ« katĂ«rta e gamĂ«s qĂ« njihet si ultraviolet.
Fig. 2 Kurbat e efikasitetit baktericid nga []
Kvantet me gjatësi vale në kete gamë absorbohen nga acidet nukleike, duke çuar në shkatërrimin e strukturës së ADN-së dhe ARN-së. Përveç veprimit baktericid, domethënë vrasës i baktereve, kjo gamë ka edhe veprim virucid (kundërviru pozitive), fungicid (kundërfungus) dhe sporocid (vrasës i sporeve). Në këtë mënyrë shkatërrohet edhe virusi SARS-CoV-2 që shkaktoi pandeminë e vitit 2020.
Veprimi baktericid i dritës diellore
Veprimi baktericid i dritës diellore është relativisht i vogël. Le të shikojmë spektrin diellor mbi atmosferë dhe nën atmosferë:
Fig. 3. Spektri i rrezatimit diellor mbi atmosferë dhe në nivelin e detit. Pjesa më e ashpër e gamës ultraviolet nuk arrin në sipërfaqen e dheut (e huazuar nga Wikipedia).
Duhet të kushtohet vëmendje spektrit ultraviolet të theksuar me të verdhë. Energjia e fotonëve në skajin e majtë të spektit ultraviolet solar, me gjatësi vale më pak se 240 nm, përputhet me energjinë e lidhjes kimike 5.1 eV në molekulën e oksigjenit «O2». Oksigjeni molekular absorbon këto fotone, lidhja kimike prishët, duke formuar oksigjen atomar «O», i cili bashkohet përsëri në molekulat e oksigjenit «O2» dhe, pjesërisht, në ozon «O3».
Ultravioleta solarë UVC formon ozonin në shtresat më të larta të atmosferës, i quajtur sloji i ozonit. Energjia e lidhjes kimike në molekulën e ozonit është më e ulët se ajo në molekulën e oksigjenit, ndaj ozoni absorbon fotone me energji më të ulët se oksigjeni. Ndërsa oksigjeni absorbon vetëm UVC, sloji i ozonit absorbon si UVC ashtu edhe UVB. Kështu, dielli në fillim të pjesës ultraviolet të spektrit gjeneron ozon, dhe ky ozon më pas absorbon shumicën e ultravioletit të fortë të diellit, duke mbrojtur Tokën.
Tani, me kujdes, duke marrë parasysh gjatësi valesh dhe shkallën e masës, spektri solar duhet të përputhet me spektrin e veprimit baktericid.
Fig. 4 Spektri i veprimit baktericid dhe spektri i rrezatimit diellor.
ĂshtĂ« e dukshme se veprimi baktericid i dritĂ«s diellore Ă«shtĂ« i vogĂ«l. Pjesa e spektrit qĂ« mund tĂ« ketĂ« njĂ« veprim baktericid Ă«shtĂ« pothuajse tĂ«rĂ«sisht e absorbuar nga atmosfera. NĂ« kohĂ« tĂ« ndryshme tĂ« vitit dhe nĂ« gjeografi tĂ« ndryshme situata ndryshon pak, por Ă«shtĂ« cilĂ«sisht e ngjashme.
Rreziku i ultravioletit
Kryetari i njĂ« prej vendeve tĂ« mĂ«dha tha: "pĂ«r tĂ« shĂ«ruar COVID-19 duhet tĂ« sjellim dritĂ«n diellore brenda trupit". MegjithatĂ«, UV baktericid shkatĂ«rron ARN dhe ADN, pĂ«rfshirĂ« atĂ« njerĂ«zore. NĂ«se "sjellim dritĂ«n diellore brenda trupit" â njeriu do tĂ« vdesĂ«.
Epidermisi, së pari shtresa e ngurtë e qelizave të vdekura, mbron indin e gjallë nga UVC. Nën shtresën epidermale depërton vetëm më pak se 1% e rrezatimit UVC [WHO]. Vale më të gjata UVB dhe UVA depërtojnë në thellësi më të madhe.
Nëse nuk do të kishte rrezatim ultraviolet nga dielli, ndoshta njerëzit nuk do të kishin epiderma dhe shtresa korneale, dhe sipërfaqja e trupit do të ishte si ajo e gështenjave. Por, për shkak se njerëzit evoluuan nën diell, vetëm sipërfaqet e mbrojtura nga dielli janë të tillë. Sipërfaqja më e prekshme është mukozalisht e syrit, e cila mbrohet me kusht nga rrezatimi ultraviolet përmes qepallave, gjetheve, vetullave, lëvizjeve të fytyrës, dhe zakonit për të mos e parë diellin.
Kur u mësua për herë të parë të zëvendësohej kristali me një artificial, oftalmologët u përballën me problemin e djegieve të retinës. Ata filluan të hetojnë arsyet dhe zbuluan se kristali i gjallë i njeriut është i opak ndaj rrezatimit ultraviolet dhe mbron retinën. Pas kësaj, filluan të bëjnë edhe kristalet artificiale të opak të rrezatimit ultraviolet.
Imazhi i syrit nën rrezet ultraviolete ilustron opakësinë e kristalës për UV. Nuk është e rekomandueshme të ndriçoni syrit tuaj me UV, pasi me kalimin e kohës kristalina turbulohet për shkak të dozës së grumbulluar të UV-së që merr gjatë viteve dhe ka nevojë për zëvendësim. Prandaj, do të përdorim eksperiencën e njerëzve të guximshëm që e injoruan sigurinë, duke ndriçuar sytë e tyre me një llampë ultravjollcë në gjatësi vale 365 nm dhe e publikuan rezultatin në YouTube.
Fig. 5 Një skenë nga videoja e kanalit në YouTube "Kreosan".
Llampat ultravjollcë që shkaktojnë luminiscencë me gjatësi vale 365 nm (UVA) janë popullore. Blihen nga adultët, por përfundimisht bien në duar të fëmijëve. Fëmijët ndriçojnë sytë e tyre me këto llampa, duke e shqyrtuar me kujdes dhe për një kohë të gjatë kristalin që shkëlqen. Të tilla veprime është preferueshëm të parandalohet. Nëse kjo ka ndodhur, mund të qetësoheni me faktin se katarakta në studimet mbi minjtë shkaktohet me siguri nga rrezatimi i kristalës me UVB, por efekti katarogjenik i UVA është i paqëndrueshëm [].
Megjithatë, spektri i saktë i veprimit të ultravioletit në kristalin nuk dihet. Dhe duke pasur parasysh se katarakta është një efekt i vonuar, kërkohet një sasi e caktuar mendjeje për të mos i ekspozuar sytë vetes ndaj ultravioletit paraprakisht.
Mënyra se si mukozat e syve inflamohen relativisht shpejt nën ultraviolet quhet fotokeratit dhe fotokonjuktivit. Mukozat bëhen të kuqe dhe ndjehet si «kërcitje në sy». Efekti zgjat disa ditë, por djegiet e shumta mund të çojnë në turbullimin e korneës.
Gjatësitë e valëve që shkaktojnë këto efekte përputhen afërsisht me funksionin e peshuar të rrezikshmërisë UV, siç është paraqitur në standardin për sigurinë fotobiologjike [IEC 62471] dhe përputhen gjithashtu me gamën e veprimit baktericid.
Fig. 6 Spektrat e veprimit të ultravioletit që shkaktojnë fotokonjuktivit dhe fotokeratit nga [] dhe funksioni i peshuar i rrezikshmërisë UV për lëkurën dhe sytë nga [].
Dozat limĂ« pĂ«r fotokeratit dhe fotokonjuktivit janĂ« 50-100 J/mÂČ, ky vlerĂ« nuk e kalon dozĂ«n e pĂ«rdorur pĂ«r dezinfektimin. Nuk Ă«shtĂ« e mundur tĂ« dezinfektohet mukozĂ«n e syrit me UV pa shkaktuar inflamacione.
Eritema, e njohur si «djegia nga dielli», Ă«shtĂ« e rrezikshme nga ultravioletĂ«t nĂ« spektĂ«r deri nĂ« 300 nm. Sipas burimeve tĂ« disa, efektiviteti maksimal spektral i eritemos Ă«shtĂ« nĂ« gjatĂ«si vale rreth 300 nm []. Doza minimale qĂ« shkakton njĂ« eritĂ«m tĂ« padukshme (MED - Minimum Erythemal Dose) pĂ«r lĂ«kurĂ« tĂ« ndryshme varion nga 150 deri nĂ« 2000 J/mÂČ. PĂ«r banorĂ«t e zonĂ«s sĂ« mesme, MED tipike mund tĂ« konsiderohet rreth 200âŠ300 J/mÂČ.
UVB në spektër 280-320 nm, me maksimum rreth 300 nm shkakton kancer të lëkurës. Nuk ka një dozë të caktuar, doza më e lartë - rreziku është më i madh, dhe efekti është i vonuar.
Fig. 7 Kurrizet e veprimit të ultravioletëve që shkaktojnë eritëm dhe kancer të lëkurës.
Plak fotoindusuar i pleqshmĂ«risĂ«Â sĂ«Â lĂ«kurĂ«s shkaktohet nga ultraviollçentĂ«Â nĂ«Â tĂ«Â gjithĂ«Â intervalin 200âŠ400 nm. Njohim njĂ«Â fotografi tĂ«Â njĂ«Â inja kamioni qĂ«Â ishte nĂ«n ndikimin e binarĂ«ve ultraviollçentĂ«Â kur po voziste me njĂ«Â degĂ«Â tĂ«Â majtĂ«. Drejtuesi kishte zakonin tĂ«Â voja me dritaren e djathĂ«Â tĂ«Â hapur, ndĂ«rsa pjesa e djathĂ«Â e fytyrĂ«s ishte mbrojtur nga dritarja e parabrezit. Dallimi nĂ«Â moshĂ«n e lĂ«kurĂ«s nĂ«Â pjesĂ«n e djathĂ«Â dhe tĂ«Â majtĂ«Â Ă«shtĂ«Â impozant:
Fig. 8 Fotografija e drejtuesit, i cili për 28 vjet ka vozitur me dritaren e majtë të hapur [].
Nëse vlerësojmë në masë të gjerë se mosha e lëkurës në një anë të fytyrës së këtij njeri ndërtohet një diferencë prej twentë vitesh dhe është resultati i kësaj diference, mund të bëjmë një konkluzion të kujdeshëm se një ditë në diell plak lëkurën për një ditë.
Nga tĂ« dhĂ«nat referuese [] Ă«shtĂ« e njohur qĂ« nĂ« latitudat e mesme gjatĂ« verĂ«s, nĂ«n diellin e drejtpĂ«rdrejtĂ«, doza minimale e eritemĂ«s arrin 200 J/m2 mĂ« shpejt se njĂ« orĂ«. Duke krahasuar kĂ«to shifra me njĂ« pĂ«rfundim tĂ« bĂ«rĂ«, mund tĂ« nxjerrim njĂ« pĂ«rfundim tjetĂ«r â plakja e lĂ«kurĂ«s gjatĂ« punĂ«s periodike dhe tĂ« shkurtĂ«r me llampa ultravjollcĂ« nuk Ă«shtĂ« njĂ« rrezik i rĂ«ndĂ«sishĂ«m.
Sa ultraviolet është e nevojshme për dezinfektim
Numri i mikroorganizmave të mbijetuar në sipërfaqe dhe në ajër zvogëlohet në mënyrë eksponenciale me rritjen e dozës së ultravioletit. Për shembull, doza që vret 90% të mikobakterieve të tuberkulozit është 10 J/m2. Dy doza të tilla vrasin 99%, tre doza vrasin 99.9%, etj.
Fig. 9 Varësia e pjesës së mbijetuar të mikobakterieve të tuberkulozit nga doza e rrezatimit ultraviolet me gjatësi vale 254 nm.
Varësia eksponenciale është e njohur për faktin se edhe një dozë e vogël vret një pjesë të madhe të mikroorganizmave.
Mes atyre tĂ« pĂ«rmendura nĂ« [] mikroorganizmave patogjene mĂ« rezistente ndaj ultravjollcĂ«s Ă«shtĂ« salmonela. Doza qĂ« vret 90% tĂ« baktereve tĂ« saj Ă«shtĂ« 80 J/mÂČ. Sipas njĂ« studimi [Kowalski2020], vlera mesatare e dozĂ«s qĂ« vret 90% tĂ« coronavirusĂ«ve Ă«shtĂ« 67 J/mÂČ. Por pĂ«r shumicĂ«n e mikroorganizmave, kjo dozĂ« nuk e kalon 50 J/mÂČ. PĂ«r qĂ«llime praktike, mund tĂ« mbani mend se doza standarde qĂ« dezinfekton me efikasitet 90% Ă«shtĂ« 50 J/mÂČ.
Sipas metodologjisĂ« sĂ« miratuar nga Ministria e ShĂ«ndetĂ«sisĂ« sĂ« RusisĂ« pĂ«r pĂ«rdorimin e ultravioletit pĂ«r dezinfektimin e ajrit [] efikasiteti maksimal i dezinfektimit 'tre nĂ«ntat' ose 99,9% kĂ«rkohet pĂ«r ambiente operacionale, shtĂ«pi lindjeje etj. PĂ«r klasa shkollore, ambiente publike etj. mjafton 'njĂ« nĂ«ntĂ«', qĂ« do tĂ« thotĂ« 90% e mikroorganizmave tĂ« shkatĂ«rruar. Kjo do tĂ« thotĂ« se, nĂ« varĂ«si tĂ« kategorisĂ« sĂ« ambienteve, mjaftojnĂ« nga njĂ« deri nĂ« tre doza standarde 50âŠ150 J/mÂČ.
Shembuj i vlerësimit të kohës së nevojshme për rrezatim: supozojmë se është e nevojshme të dezinfektohet ajri dhe sipërfaqet në një dhomë me përmasa 5 à 7 à 2,8 metra, për të cilin përdoret një llambë e hapur Philips TUV 30W.
NĂ« pĂ«rshkrimin teknik tĂ« lampĂ«s Ă«shtĂ« e treguar rrjedha baktericidale 12 W []. NĂ« rastin ideal, e gjithĂ« rrjedha duhet tĂ« shkojĂ« saktĂ«sisht nĂ« sipĂ«rfaqet qĂ« dezinfektohen, por nĂ« situatĂ«n reale, gjysma e rrjedhĂ«s do tĂ« humbasĂ« pa dobi, pĂ«r shembull, do tĂ« ndriçojĂ« me tepri murin pas dritĂ«s. Prandaj, do tĂ« kalkulojmĂ« rrjedhĂ«n efektive 6 W. Shtesa totale e sipĂ«rfaqeve tĂ« ekspozuara nĂ« dhomĂ« â dysheme 35 m2 + tavan 35 m2 + mure 67 m2, gjithsej 137 m2.
Mesatarisht, nĂ« sipĂ«rfaqe bie rrjedha e rrezatimit baktericidal 6 W/137m2 = 0,044 W/m2. PĂ«r njĂ« orĂ«, pra pĂ«r 3600 sekonda, nĂ« kĂ«to sipĂ«rfaqe do tĂ« ketĂ« njĂ« dozĂ« 0,044 W/m2 Ă 3600 s = 158 J/m2, ose rreth 150 J/m2. Kjo pĂ«rputhet me tre doza standarde 50 J/m2 ose "tre nĂ«ntĂ«" â 99,9% efektivitet baktericidal, pra kĂ«rkesave pĂ«r operacionin. Dhe qĂ« doza e llogaritur, pĂ«rpara se tĂ« bie nĂ« sipĂ«rfaqe, kaloi pĂ«rmes volumit tĂ« dhomĂ«s, dezinfekton gjithashtu ajrin me po aq efektivitet.
NĂ«se kĂ«rkesat pĂ«r sterilitet nuk janĂ« tĂ« mĂ«dha dhe mjafton "njĂ« nĂ«ntĂ«", pĂ«r shembullin e shqyrtuar, nevojitet njĂ« kohĂ« tre herĂ« mĂ« e shkurtĂ«r e rrezatimit â rreth 20 minuta.
Mbrojtja nga ultravjollca
Masa kryesore e mbrojtjes gjatë dezinfektimit me ultraviolet është të largohet nga ambienti. Të jesh afër një llambë UV që punon, por të largosh shikimin, nuk ndihmon, membranat mukozale të syve gjithsesi do të ekspozohen ndaj rrezatimit.
Një masë mbrojtëse për membranat mukozale të syve mund të jenë syze prej guri. Deklarata kategorike "guri nuk lejon të kalojë ultraviolet" është e pasaktë, në një farë shkalle ai lejon, dhe marka të ndryshme guri lejojnë në mënyra të ndryshme. Por, në përgjithësi, me zvogëlimin e gjatësi së valës, koeficienti i kalueshmërisë zvogëlohet, dhe UVC kalon me efikasitet vetëm nëpërmjet xhamit kuarcike. Syzet e zakonshme gjithsesi nuk janë kuarcike.
Me besim mund të thuhet se nuk lejojnë ultraviolet lentet e syzeve me markimin UV400.
Fig. 10 Spektri i kalueshmërisë së syzeve me indekse UV380, UV400 dhe UV420. Imazhi nga siti []
Gjithashtu, një masë mbrojtëse është përdorimi i burimeve të gamës baktericidale UVC, të cilat nuk dërgojnë potencialisht të rrezikshme, por jo efektive për dezinfektim, gamat UVB dhe UVA.
Burimet e ultravioletit
Diodët UV
Diodet më të zakonshme ultraviolet 365 nm (UVA) janë të destinuara për "fenerët policorë", të cilët shkaktojnë luminescencë për të zbuluar ndotjet e dukshme pa ultravioleta. Dezinfektimi me këto diode nuk është i mundur (shih figurën 11).
PĂ«r dezinfektim, mund tĂ« pĂ«rdoren diodet UVC me valĂ« tĂ« shkurtĂ«r 265 nm. Ămimi i modulit me diode, i cili do tĂ« zĂ«vendĂ«sonte llampĂ«n baktericide me merkuri, Ă«shtĂ« tri herĂ« mĂ« i lartĂ« se ai i llampĂ«s, prandaj nĂ« praktikĂ«, zgjidhje tĂ« tillĂ« pĂ«r dezinfektimin e sipĂ«rfaqeve tĂ« mĂ«dha nuk pĂ«rdoren. Por po shfaqen pajisje kompakte me diode UV pĂ«r dezinfektimin e sipĂ«rfaqeve tĂ« vogla â instrumenteve, telefonave, vendeve tĂ« dĂ«mtimeve tĂ« lĂ«kurĂ«s, etj.
Llampa me merkuri me presion të ulët
Llampa me merkuri me presion të ulët është standardi me të cilin krahasohen të gjitha burimet e tjera.
Pjesa kryesore e energjisë së rrezatimit të avullit të mercurit në presion të ulët në shkarkimin elektrik bie mbi gjatësi vale 254 nm, e cila është përshtatshme për dezinfektim. Një pjesë e vogël e energjisë emetohet në gjatësi vale 185 nm, e cila gjeneron ozon intensivisht. Dhe një sasi shumë e vogël e energjisë emetohet në gjatësi të tjera vale, duke përfshirë gamën e dukshme.
Në llampat normale të llampave të bardhë të mercurit, xhami i bulbit nuk lejon kalimin e rrezatimit ultraviolet të emetuar nga avujt e mercurit. Por luminofori, pluhuri i bardhë në muret e bulbit, ndriçohet në gamën e dukshme nën veprimin e ultravioletit.
Lampat UVB ose UVA janë të ndërtuara në mënyrë të ngjashme; xhami i bulbit nuk lejon kalimin e majave 185 nm dhe majës 254 nm, por luminofori nën veprimin e ultravioletit të shkurtër emeton dritë jo të dukshme, por ultraviolet të gjatë. Këto janë llampa me qëllim teknik. Dhe pasi spektri i llampave UVA është i ngjashëm me atë të diellit, ato përdoren gjithashtu për rreze dielli. Krahasimi i spektrit me kurbën e efikasitetit baktericid tregon se përdorimi i llampave UVB dhe sidomos UVA për dezinfektim nuk është efektiv.
Fig. 11 Krahasimi i efektivitetit baktericid, spektrit të lampës UVB, spektrit të lampës UVA "për diell" dhe spektrit të diodës 365 nm. Spektrat e lampave janë marrë nga faqja e Asociatës Amerikane të Prodhuesve të Bojrat [].
Vlen të theksohet se spektri i lampës fluorescente UVA është i gjerë dhe përfshin gamën e UVB. Spektri i diodës 365 nm është shumë më i ngushtë, është "UVA i drejtë". Nëse kërkohet UVA për të shkaktuar luminescencë për qëllime dekorative ose për të zbuluar ndotjet, përdorimi i diodës është më i sigurt se përdorimi i lampës fluorescente ultraviolet.
Lampa baktericidale me merkuri të presionit të ulët UVC dallon nga lampat fluorescente për faktin se në muret e bulbave nuk ka luminofor dhe bulbi lejon kalimin e ultravioletit. Linja kryesore 254 nm kalon gjithmonë, ndërsa linja që gjeneron ozon 185 nm mund të mbetet në spektrin e lampës ose të hiqet nga bulbi përmes xhamit me kalim selektiv.
Fig. 12 Spektri i rrezatimit është i shënuar në etiketimin e lampave ultraviolet. Lampa baktericidale UVC mund të identifikohet nga mungesa e luminoforit në bulb.
Ozoni ofron një veprim të shtuar baktericid, por është kancerogjen, prandaj për të mos pritur shpërbërjen e ozonit pas dezinfektimit, përdoren llampa që nuk krijojnë ozon pa vijën 185 nm në spektrin. Këto llampa kanë një spektër pothuajse ideal - linja kryesore me efikasitet të lartë baktericid prej 254 nm, një emetim shumë të dobët në intervalet jo-baktericid të ultravjollcës, dhe një emetim të vogël 'sinjal' në intervalin e dukshëm.
Fig. 13. Spektri i llampës mercur të presionit të ulët UVC (siguruar nga revista lumen2b.ru) është i kombinuar me spektrin e rrezatimit diellor (nga Wikipedia) dhe kurbën e efikasitetit të veprimit baktericid (nga ESNA Lighting Handbook []).
DritĂ« blu e llampave baktericid na lejon tĂ« shohim se llampa e mercurit Ă«shtĂ« aktive dhe punon. Drita Ă«shtĂ« e dobĂ«t, dhe kjo krijon njĂ« pĂ«rshtypje tĂ« gabuar se Ă«shtĂ« e sigurt tĂ« shikosh nĂ« llampĂ«. Ne nuk e ndiejmĂ« se emetimi nĂ« intervalin UVC pĂ«rbĂ«n 35âŠ40% tĂ« energjisĂ« totale tĂ« konsumuar nga llampa.
Fig. 14 Pjesa e vogël e energjisë së emetimit të avujve të mercurit bie në intervalin e dukshëm dhe shikohet si një dritë blu të dobët.
Lampa baktericidale e mercurit me presion të ulët ka të njëjtin bazament si llamba normale fluorescente, por është e bërë në një gjatësi tjetër, për të shmangur futjen e llambës baktericidale në ndriçuesit e zakonshëm. Ndriçuesi për llambën baktericidale, përveç dimensioneve, dallon se të gjitha pjesët plastike janë rezistente ndaj ultravioletit, kabllot janë të mbrojtura nga ultraviolleta, dhe nuk ka shpërndarës.
Për nevojat baktericidale nga shtëpia, autori përdor llambën baktericidale 15 W, e cila është përdorur më parë për dezinfektimin e tretësirës ushqyese të sistemit hidroponik. Një ekuivalent i saj mund të gjendet duke kërkuar "aquarium uv sterilisator". Gjatë punës së llambës, ndotet ozoni, që nuk është mirë, por për dezinfektimin, për shembull, të këpucëve, është e dobishme.
Fig. 15 Llambat e mercurit me presion të ulët me bazament të llojeve të ndryshme. Imazhet nga faqja Aliexpress.
Llambat e mercurit me presion të mesëm dhe të lartë
Rritja e presionit të avullit të mercurit çon në një spekter më të komplikuar, spektri zgjerohet dhe përmban më shumë lijn të reja, duke përfshirë ato në valët e gjatësisë që gjenerojnë ozon. Shtimi i aditivëve në merkur çon në një even më të komplikuar në spekter. Ka shumë lloje të tillë lampash, dhe spektri i secilës është unik.
Fig. 16 Shembuj të spektreve të lampave të mercurit me presion të mesëm dhe të lartë.
Rritja e presionit ul efikasitetin e lampës. Në rastin e markës Aquafineuv, lampat me presion të mesëm në fushën e emetimit UVC djegin vetëm 15-18% të energjisë së konsumuar, dhe jo 40% si lampat me presion të ulët. Dhe kostoja e pajisjes për çdo vat të fluksit UVC rezulton të jetë më e lartë [].
Ulja e efikasitetit dhe rritja e kostos së lampës kompensohen nga kompaktësia. Për shembull, dezinfektimi i ujit të rrjedhshëm ose tharja e lakut që aplikohet me shpejtësi të lartë në shtyp kërkojnë burime kompakte dhe të fuqishme, kostoja specifike dhe efikasiteti nuk janë kritikë. Por përdorimi i një lampë të tillë për dezinfektim është i pasaktë.
Pajisja UV nga brenda DRI dhe lampat DRT
Ka njĂ« mĂ«nyrĂ« "popullore" pĂ«r tĂ« marrĂ« njĂ« burim tĂ« fuqishĂ«m ultravioleta relativisht tĂ« lirĂ«. EliminojnĂ«, por ende shiten llampat DRL tĂ« dritĂ«s sĂ« bardhĂ« 125âŠ1000 W. NĂ« kĂ«to llampa, brenda glazurĂ«s sĂ« jashtme ndodhet njĂ« "garazh" â njĂ« llampĂ« mercuri me presion tĂ« lartĂ«. Ajo lĂ«shon ultraviolet tĂ« gjerĂ«, i cili ndalohet nga glazura e jashtme, por pĂ«r tĂ« ndriçuar fluorescentin nĂ« mure. NĂ«se thyhet glazura e jashtme dhe garazhi lidhet me rrjetin pĂ«rmes transformatorit standard, do tĂ« rezultojĂ« njĂ« emetues i fuqishĂ«m i ultravishtĂ« tĂ« gjerĂ«.
Ky emetues i prodhuar në shtëpi ka disa disavantazhe: efikasitet i ulët në krahasim me llampat e presionit të ulët, një përqindje e madhe e ultraviolatit jashtë gamës baktericidale, dhe nuk është e rekomanduar të qëndroni në ambient për disa kohë pas fikjes së llampës, derisa ozoni të shpërbëhet ose të avullojë.
Por pikat e pamohueshme janë gjithashtu të pranishme: kosto të ulët dhe fuqi të madhe në përmasa kompakte. Një përfitim tjetër është gjenerimi i ozonit. Ozoni do të dezinfektojë sipërfaqet e errëta, që nuk do të kenë arritur rrezet e ultraviolatit.
Fig. 17 Një burim ultraviolet, i bërë nga llampa DRL. Fotografia publikohen me lejen e autorit, një dentisti bullgar që përdor këtë burim së bashku me lampën standarde baktericide Philips TUV 30W.
Burime të ngjashme ultravjollcë për dezinfektimin në formën e llampave të ndryshme me presion të lartë përdoren në burime të tipit OUFK-01 "Dielli".
PĂ«r shembull, pĂ«r llampĂ«n e njohur "DRT 125-1", prodhuesi nuk publikoi spektrin, por nĂ« dokumentacion jep parametrat: intensiteti i rrezatimit nĂ« distancĂ«n 1 m nga llampa UVA â 0,98 W/m2, UVB â 0,83 W/m2, UVC â 0,72 W/m2, fluksi baktericid 8 W, dhe pas pĂ«rdorimit kĂ«rkohet ventilimi i dhomĂ«s nga ozoni []. PĂ«r njĂ« pyetje tĂ« drejtpĂ«rdrejtĂ« mbi dallimin midis llampĂ«s DRL dhe llampĂ«s DRRT, prodhuesi nĂ« blogun e tij u pĂ«rgjigj se DRT ka njĂ« mbĂ«shtjellje izoluese tĂ« gjelbĂ«r mbi katodet.
Fig. 18 Burimi i ultravjollcës me bandë të gjerë - llampa DRT-125
Nga karakteristikat e deklaruara duket se spektri është i gjerë me një ndarje të barabartë të ndriçimit në ultraviolet të butë, të mesëm dhe të fortë, duke përfshirë këtu ultravioletin e fortë UVC që gjeneron ozon. Rrjedha baktericidale përbën 6.4% nga fuqia e konsumuar, që do të thotë se efikasiteti është 6 herë më i ulët se ai i lampave të tubit me presion të ulët.
Prodhuesi nuk publikon spektrin e kësaj lampe, ndërsa në internet qarkullon e njëjta imazh me spektrin e ndonjë DRT. Burimi i parë nuk dihet, por raporti i energjisë në fushat e UVC, UVB dhe UVA nuk përputhet me ato të deklaruara për lampën DRT-125. Për DRT është deklaruar një raport në të cilin janë afërsisht të barabarta, ndërsa nga spektri duket se energia UVB është shumë më e madhe se ajo e UBC. Ndërsa energjia në UVA është shumë më e lartë se në UVB.
Fig. 19. Spektri i lampës me merkur të presionit të lartë, që ilustron më shpesh spektrin e përdorur gjerësisht për qëllime mjekësore DRT-125.
ĂshtĂ« e qartĂ« se lampat me presione tĂ« ndryshme dhe shtesa nĂ« merkur emitohen ndryshe. Po ashtu, Ă«shtĂ« e qartĂ« se konsumatori i pavetĂ«dijshĂ«m Ă«shtĂ« i prirur tĂ« imagjinojĂ« vetĂ« karakteristikat e dĂ«shiruara dhe pronat e produktit, tĂ« arrijĂ« njĂ« besim tĂ« bazuar nĂ« supozime personale dhe tĂ« bĂ«jĂ« njĂ« blerje. Publikimi i spektrit tĂ« njĂ« lampa specifike do tĂ« shkaktojĂ« diskutime, krahasime dhe pĂ«rfundime.
Autori njĂ«herĂ« bleu njĂ« instalim OĂFK-01 me lampĂ«n DRT-125 dhe e pĂ«rdori pĂ«r disa vjet pĂ«r teste mbi rezistencĂ«n ndaj UV tĂ« produkteve plastike. Ndriçoi njĂ«kohĂ«sisht dy produkte, njĂ«ra prej tĂ« cilave ishte kontrolli nga plastika e qĂ«ndrueshme ndaj ultravioletit, dhe e vĂ«zhgoi se cila do tĂ« zbehej mĂ« shpejt. PĂ«r kĂ«tĂ« pĂ«rdorim, njohuria pĂ«r formĂ«n e saktĂ« tĂ« spektrit nuk Ă«shtĂ« e nevojshme, vetĂ«m se ndriçuesi duhet tĂ« jetĂ« me gjĂ«rĂ«. Por pĂ«rse tĂ« pĂ«rdoret ultraviolet i gjerĂ«, nĂ«se kĂ«rkohet dezinfektim?
Në përcaktimin e OUFK-01 thuhet se aparati ndihmon në proceset akute inflamatore. Do të thotë, në raste kur efekti pozitiv i dezinsektimit të lëkurës e kalon dëmshmërinë e mundshme të ultravioletit me gjerësi të madhe. Pa dyshim, edhe në këtë rast është më mirë të përdoret ultravioleti me gjerësi të ngushtë, pa vale në spektrin që shkaktojnë një veprim tjetër përveç atij baktericid.
Dezinfektimi i ajrit
Ultravioleta konsiderohet një mjet i pamjaftueshëm për dezinfektimin e sipërfaqeve, pasi rrezet nuk mund të depërtojnë aty ku depërton, për shembull, alkooli. Por ultravioleta dezinfekton në mënyrë efektive ajrin.
Me kollitje dhe teshtim formohen pika me madhësi disa mikrometra, të cilat qëndrojnë në ajër nga disa minuta deri në disa orë []. Studimet mbi tuberkulozin kanë treguar se një pika aerosoli është e mjaftueshme përinfektimin.
Në rrugë jemi relativisht të sigurt për shkak të sasisë së madhe dhe lëvizshmërisë së ajrit, i cili është në gjendje të shpërndajë dhe të dezinfektojë çdo teshtitje me kalimin e kohës dhe rrezatimin diellor. Edhe në metropolit, ndonjëherë, përderisa shkalla e njerëzve të infektuar është e vogël, sasia e përgjithshme e ajrit në raport me një të infektuar është e madhe, dhe ventilimi i mirë e bën rrezikun e përhapjes së infeksionit të vogël. Vendi më i rrezikshëm gjatë pandemive të sëmundjeve që transmetohen përmes ajrit është ashensori. Prandaj, ata që teshtijnë duhet të qëndrojnë në karantinë, dhe ajri në hapësira publike që ka ventilim të pamjaftueshëm ka nevojë për dezinfektim.
Rrecirkulatorët
NjĂ« nga opsionet pĂ«r dezinfektimin e ajrit janĂ« rrecirkulatorĂ«t e mbyllur UV. Do tĂ« diskutojmĂ« njĂ« nga kĂ«ta rrecirkulatorĂ« â âDezar 7â, i njohur pĂ«r faktin se Ă«shtĂ« vĂ«nĂ« re madje edhe nĂ« zyrĂ«n e liderit tĂ« shtetit.
Në përshkrimin e rrecirkulatorit thuhet se ai fryn 100 m3 në orë dhe është i destinuar për përpunimin e një hapësire me volum prej 100 m3 (përkatësisht 5 à 7 à 2,8 metra).
Megjithatë, kapaciteti për të dezinfektuar 100 m3 ajër në orë nuk do të thotë se ajri në një dhomë me një vëllim prej 100 m3 do të trajtohet po aq efektivisht brenda një ore. Ajri i trajtuar hollon ajrin e ndotur, dhe në këtë formë ai kthehet vazhdimisht në recirkulator. Nuk është e vështirë të ndërtohet një model matematikor dhe të llogaritet efikasiteti i këtij procesi:
Fig. 20 Ndikimi i punës së UV recirkulatorit në sasinë e mikroorganizmave në ajrin e dhomës pa ventilim.
Për të ulur koncentrimin e mikroorganizmave në ajër me 90%, recirkulatorit i nevojitet të punojë më shumë se dy orë. Në mungesë ventilimi në ambiente, kjo është e mundshme. Por ambiente me njerëz dhe pa ventilim normalisht nuk ekzistojnë. Për shembull, [] përcakton një konsum minimal të ajrit të jashtëm gjatë ventilimit prej 3 m3 në orë për 1 m2 sipërfaqe të apartamentit. Kjo i përgjigjet një rikthimi të plotë të ajrit çdo orë dhe e bën punën e recirkulatorit të padobishme.
Nëse shqyrtojmë modelin e jo-përzierjes së plotë, por të rrymave laminare që kalojnë nëpër një trajektore të ndërlikuar të vendosur në dhomë dhe dalin në ventilim, përdorimi i dezinfektimit të një prej këtyre rrymave është akoma më i vogël se në modelin e përzierjes së plotë.
Në çdo rast, rrethrrotulluesi UV nuk është më i dobishëm se një dritare e hapur.
Një nga arsyet për efikasitetin e vogël të rrethrrotulluesve është se efekti baktericid është jashtëzakonisht i vogël në krahasim me çdo vat të rrjedhës UV. Rrezja kalon rreth 10 centimetra brenda pajisjes dhe pastaj reflektohet nga alumini me një koeficient afërsisht k=0,7. Kjo do të thotë se distanca efektive e rrezes brenda pajisjes është rreth një metër, pas së cilës ajo thjesht absorbohet pa dobi.
Fig. 21. NjĂ« ĐșĐ°ĐŽŃ nga video nĂ« Youtube, ku analizojnĂ« rrethrrotulluesin. Duken llampat baktericidale dhe sipĂ«rfaqja reflektuese prej alumini, e cila reflekton ndjeshĂ«m mĂ« keq ultravioletin se drita e dukshme [].
Një lampë baktericide, e cila pezullon hapur në murin e një klinike dhe aktivizohet sipas një programi nga mjeku, është shumë më efektive. Rrezatimi nga lampat e hapura kalon disa metra, duke dezinfektuar fillimisht ajrin dhe më pas sipërfaqet.
Rrezatues ajri në pjesën e sipërme të ambientit
Në dhomat e spitalit, ku ndodhen vazhdimisht pacientë që shtrihen, herë pas here përdoren pajisje UV që rrezatojnë rrjedhat e ajrit që qarkullojnë nën tavan. Mangësia kryesore e këtyre pajisjeve është se grila që mbulon lampat lejon të kalojnë vetëm rrezet që i drejtohen saktësisht në një drejtim, duke absorbuar pa dobi më shumë se 90% të rrjedhës tjetër.
ĂshtĂ« e mundur tĂ« qarkullohet ajri pĂ«rmes njĂ« rrezatuesi tĂ« tillĂ«, nĂ« mĂ«nyrĂ« qĂ« tĂ« funksionojĂ« gjithashtu si njĂ« rrecirkulator, por kjo zakonisht nuk bĂ«het, ndoshta pĂ«r shkak tĂ« dĂ«shirĂ«s pĂ«r tĂ« shmangur grumbullimin e pluhurit nĂ« dhomĂ«.
Fig. 22 Rrezatuesi UV i ajrit nën tavan, imazhi nga faqja [].
Grilat mbrojnë njerëzit brenda nga rrezatimi direkt ultraviolet, por rrezatimi që kalon përmes grillës arrin në tavan dhe muret dhe reflektohet në mënyrë difuze, me një koeficient reflektimi rreth 10%. Ambienti mbushet me rrezatim ultraviolet drejt gjithë drejtimit dhe njerëzit marrin një dozë ultravioleti, proporcionale me kohën e kaluar brenda.
Rishikuesit dhe autori
Rishikuesit:
Artyom Balabanov, inxhinier elektronik, zhvillues i sistemeve të ngurtësimit UV;
Rumen Vasilev, doktor i shkencave teknike, specialist ndriçimi, OOD 'Interlux', Bullgari;
Vadim Grigorov, biofizik;
Stanislav Lermontov, inxhinier ndriçimi, LLC 'Sistemet Kompleks';
Aleksey Pankrashkin, doktor i shkencave teknike, asistent, teknologjia dhe fotonika e gjysmëpërçuesve, LLC 'INTEH Inxhiniering';
Andrey Kramov, specialist në projektimin e ndriçimit për institucione mjekësore;
Vitaly Tsvyrko, shef i laboratorit të testimit të ndriçimit 'CSOT NAN të Belarusisë'
Autori: Anton Sharakshanë, doktor i shkencave fiziko-matematike, specialist ndriçimi dhe biofizik, Universiteti i Parë MGMU i emrit I.M. Sechenova
Linke
Linke
[Airsteril]
[Aquafineuv]
[CIE 155:2003] CIE 155:2003 DISINFEKTIMI ULTRAVIOLET NĂ AJĂR
[DIN 5031-10] DIN 5031-10 2018 Fizika e rrezatimit optik dhe inxhinieria e ndriçimit. Pjesa 10: Rrezatimi fotobiologjikisht efektiv, sasi, simbole dhe spektrat e veprimit.
[ESNA] Manuali i Ndriçimit ESNA, Botimi i 9-të. ed. Rea M.S. Shoqata e Inxhinierisë së Ndriçimit të Amerikës së Veriut, Nju Jork, 2000
[IEC 62471] GOST R IEC 62471-2013 Lampat dhe sistemet e lampave. Siguria foto-biologjike
[Kowalski2020] Wladyslaw J. Kowalski et al., 2020 Ndjeshmëria ndaj koronavirusit COVID-19 në ultraviolet, DOI: 10.13140/RG.2.2.22803.22566
[Lisma]
[Mitsuichemicals]
[Nejm]
[Paint]
[TUV]
[ĐĐĐ] Organizata BotĂ«rore e ShĂ«ndetĂ«sisĂ«. Rrezatimi ultraviolet: NjĂ« pasqyrĂ« shkencore zyrtare mbi ndikimin e rrezatimit UV nĂ« mjedis dhe shĂ«ndetin, me pĂ«rmendje tĂ« shterĂ«sisĂ« globale tĂ« shtresĂ«s sĂ« ozonit.
[ĐДзаŃ]
[Р3.5.1904-04] R 3.5.1904-04 Përdorimi i rrezatimit ultraviolet baktericid për dezinfektimin e ajrit në ambiente.
[ĐĄĐ 60.13330.2016] ĐĄĐ 60.13330.2016 Ngrohja, ventilimi dhe klimatizimi i ajrit.
Burimi: habr.com
