Mali ya ultraviolet hutegemea urefu wa wimbi, na ultraviolet kutoka vyanzo tofauti ina wigo tofauti. Tutajadili ni vyanzo vipi vya mwanga wa urujuanimno na jinsi ya kuzitumia ili kuongeza athari ya kuua bakteria huku tukipunguza hatari za athari zisizohitajika za kibiolojia.
Mchele. 1. Picha haionyeshi kuua viini vya mionzi ya UVC, kama unavyoweza kufikiri, lakini mafunzo ya matumizi ya suti ya kujikinga na ugunduzi wa madoa ya mwanga ya mafunzo ya maji ya mwili katika miale ya UVA. UVA ni ultraviolet laini na haina athari ya baktericidal. Kufunga macho yako ni tahadhari inayofaa ya usalama, kwani wigo mpana wa taa za umeme za UVA zinazotumiwa hupishana na UVB, ambayo ni hatari kwa macho (chanzo Simon Davis/DFID).
Urefu wa wimbi la mwanga unaoonekana unalingana na nishati ya quantum ambayo hatua ya fotokemikali inawezekana tu. Nuru inayoonekana inasisimua athari za picha katika tishu mahususi zenye hisia - retina.
Ultraviolet haionekani, urefu wake wa wimbi ni mfupi, mzunguko na nishati ya quantum ni ya juu, mionzi ni kali zaidi, na aina mbalimbali za athari za photochemical na athari za kibiolojia ni kubwa zaidi.
Ultraviolet hutofautiana katika:
- Muda mrefu wa wimbi / laini / karibu na UVA (400 ... 315 nm) sawa na mali kwa mwanga unaoonekana;
- Ugumu wa kati - UVB (315 ... 280 nm);
- Wimbi fupi / wimbi refu / ngumu - UVC (280β¦100 nm).
Athari ya bakteria ya mwanga wa ultraviolet
Athari ya baktericidal hutolewa na mwanga wa ultraviolet ngumu - UVC, na kwa kiasi kidogo na mwanga wa kati-ngumu wa ultraviolet - UVB. Curve ya ufanisi wa baktericidal inaonyesha kuwa safu nyembamba tu ya 230 ... 300 nm, yaani, karibu robo ya safu inayoitwa ultraviolet, ina athari ya wazi ya baktericidal.
Mchele. 2 mikondo ya ufanisi wa bakteria kutoka []
Quanta na urefu wa mawimbi katika safu hii huingizwa na asidi ya nucleic, ambayo husababisha uharibifu wa muundo wa DNA na RNA. Mbali na kuwa na bakteria, yaani, kuua bakteria, aina hii ina madhara ya virucidal (antiviral), fungicidal (antifungal) na sporicidal (kuua spores). Hii ni pamoja na kuua virusi vya RNA SARS-CoV-2020, ambayo ilisababisha janga la 2.
Athari ya baktericidal ya jua
Athari ya baktericidal ya jua ni kiasi kidogo. Wacha tuangalie wigo wa jua juu na chini ya angahewa:
Mchele. 3. Wigo wa mionzi ya jua juu ya anga na usawa wa bahari. Sehemu kali zaidi ya safu ya ultraviolet haifikii uso wa dunia (iliyokopwa kutoka Wikipedia).
Inafaa kulipa kipaumbele kwa wigo wa juu wa anga ulioangaziwa kwa manjano. Nishati ya quantum ya makali ya kushoto ya wigo wa mionzi ya jua ya anga-anga yenye urefu wa chini ya 240 nm inalingana na nishati ya dhamana ya kemikali ya 5.1 eV katika molekuli ya oksijeni "O2". Oksijeni ya molekuli inachukua quanta hizi, dhamana ya kemikali imevunjwa, oksijeni ya atomiki "O" huundwa, ambayo inachanganya nyuma katika molekuli za oksijeni "O2" na, kwa sehemu, ozoni "O3".
UVC ya anga ya juu ya jua hutengeneza ozoni katika angahewa ya juu, inayoitwa safu ya ozoni. Nishati ya dhamana ya kemikali katika molekuli ya ozoni iko chini kuliko molekuli ya oksijeni na kwa hivyo ozoni inachukua kiasi cha nishati kidogo kuliko oksijeni. Na ingawa oksijeni inachukua UVC pekee, safu ya ozoni inachukua UVC na UVB. Inatokea kwamba jua huzalisha ozoni kwenye ukingo wa sehemu ya ultraviolet ya wigo, na ozoni hii kisha inachukua zaidi ya mionzi ya jua kali ya jua, kulinda Dunia.
Sasa, kwa uangalifu, kwa kuzingatia urefu wa mawimbi na kiwango, tutachanganya wigo wa jua na wigo wa hatua ya baktericidal.
Mchele. 4 Wigo wa hatua ya baktericidal na wigo wa mionzi ya jua.
Inaweza kuonekana kuwa athari ya baktericidal ya jua haina maana. Sehemu ya wigo inayoweza kutoa athari ya baktericidal ni karibu kabisa kufyonzwa na anga. Kwa nyakati tofauti za mwaka na kwa latitudo tofauti hali ni tofauti kidogo, lakini inafanana kimaelezo.
Hatari ya ultraviolet
Kiongozi wa moja ya nchi kubwa alipendekeza: "ili kuponya COVID-19, unahitaji kuleta mwanga wa jua ndani ya mwili." Hata hivyo, UV yenye vijidudu huharibu RNA na DNA, kutia ndani zile za binadamu. βUkitoa mwanga wa jua ndani ya mwili,β mtu huyo atakufa.
Epidermis, hasa corneum ya tabaka za seli zilizokufa, hulinda tishu hai kutoka kwa UVC. Chini ya safu ya epidermal, ni chini ya 1% tu ya mionzi ya UVC hupenya [WHO]. Mawimbi marefu ya UVB na UVA hupenya hadi kwenye kina kirefu zaidi.
Ikiwa hapakuwa na mionzi ya jua ya jua, labda watu hawangekuwa na epidermis na corneum ya stratum, na uso wa mwili ungekuwa wa mucous, kama wa konokono. Lakini kwa kuwa wanadamu waliibuka chini ya jua, nyuso tu zilizolindwa kutoka kwa jua ndizo mucous. Kilicho hatarini zaidi ni uso wa macho wa macho, uliolindwa kwa masharti kutoka kwa mionzi ya jua ya jua na kope, kope, nyusi, ujuzi wa magari ya uso, na tabia ya kutoangalia jua.
Walipojifunza kwa mara ya kwanza kuchukua nafasi ya lens na moja ya bandia, ophthalmologists walikuwa wanakabiliwa na tatizo la kuchomwa kwa retina. Walianza kuelewa sababu na kugundua kuwa lenzi hai ya mwanadamu ni opaque kwa mwanga wa ultraviolet na inalinda retina. Baada ya hayo, lenses za bandia pia zilifanywa opaque kwa mwanga wa ultraviolet.
Picha ya jicho katika mionzi ya ultraviolet inaonyesha uwazi wa lenzi kwa mwanga wa urujuanimno. Haupaswi kuangazia jicho lako mwenyewe na mwanga wa ultraviolet, kwa kuwa baada ya muda lens inakuwa mawingu, ikiwa ni pamoja na kutokana na kipimo cha mwanga wa ultraviolet kusanyiko kwa miaka, na inahitaji kubadilishwa. Kwa hiyo, tutatumia uzoefu wa watu wenye ujasiri ambao walipuuza usalama, wakaangaza tochi ya ultraviolet kwa urefu wa 365 nm machoni mwao, na kuchapisha matokeo kwenye YouTube.
Mchele. 5 Bado kutoka kwa video kwenye chaneli ya Youtube "Kreosan".
Tochi za urujuanimno zinazotoa mwangaza zenye urefu wa mawimbi ya 365 nm (UVA) ni maarufu. Wanunuliwa na watu wazima, lakini bila shaka huanguka mikononi mwa watoto. Watoto huangaza tochi hizi machoni mwao na kuangalia kwa makini na kwa muda mrefu kwenye kioo kinachowaka. Inashauriwa kuzuia vitendo kama hivyo. Hili likitokea, unaweza kujihakikishia kuwa mtoto wa jicho katika masomo ya panya husababishwa kwa uhakika na miale ya UVB ya lenzi, lakini athari ya catarogenic ya UVA si thabiti [].
Bado wigo halisi wa hatua ya mwanga wa ultraviolet kwenye lenzi haijulikani. Na kwa kuzingatia kwamba cataracts ni athari ya kuchelewa sana, unahitaji akili fulani ili usiangaze mwanga wa ultraviolet ndani ya macho yako mapema.
Utando wa mucous wa jicho huwaka haraka sana chini ya mionzi ya ultraviolet, hii inaitwa photokeratitis na photoconjunctivitis. Utando wa mucous huwa nyekundu, na hisia ya "mchanga machoni" inaonekana. Athari huisha baada ya siku chache, lakini kuchomwa mara kwa mara kunaweza kusababisha mawingu ya cornea.
Urefu wa mawimbi unaosababisha athari hizi unalingana takriban na utendakazi wa hatari wa UV uliopimwa uliotolewa katika kiwango cha usalama wa kibiolojia [IEC 62471] na takriban sawa na safu ya viuadudu.
Mchele. 6 Spektra ya mionzi ya ultraviolet inayosababisha photoconjunctivitis na photokeratitis kutoka [] na kazi yenye uzito ya athari ya UV ya actinic kwa ngozi na macho kutoka [].
Vipimo vya kizingiti kwa photokeratitis na photoconjunctivitis ni 50-100 J/m2, thamani hii haizidi dozi zinazotumiwa kwa disinfection. Haitawezekana kufuta membrane ya mucous ya jicho na mwanga wa ultraviolet bila kusababisha kuvimba.
Erythema, yaani, "kuchomwa na jua," ni hatari kutokana na mionzi ya ultraviolet katika aina mbalimbali za hadi 300 nm. Kulingana na vyanzo vingine, ufanisi wa juu wa spectral wa erythema ni katika urefu wa mawimbi ya takriban 300 nm.]. Kiwango cha chini kinachosababisha erithema MED (Kiwango cha chini cha Erithema) kwa aina tofauti za ngozi ni kati ya 150 hadi 2000 J/m2. Kwa wakazi wa ukanda wa kati, DER ya kawaida inaweza kuchukuliwa kuwa thamani ya karibu 200 ... 300 J/m2.
UVB katika anuwai ya 280-320 nm, na kiwango cha juu karibu 300 nm, husababisha saratani ya ngozi. Hakuna kipimo kizingiti; kipimo cha juu kinamaanisha hatari kubwa, na athari imechelewa.
Mchele. Mikondo 7 ya UV inayosababisha erithema na saratani ya ngozi.
Kuzeeka kwa ngozi ya picha husababishwa na mionzi ya ultraviolet katika safu nzima ya 200 ... 400 nm. Kuna picha inayojulikana ya dereva wa lori ambaye aliwekwa wazi kwa mionzi ya jua ya jua haswa upande wa kushoto alipokuwa akiendesha gari. Dereva alikuwa na mazoea ya kuendesha gari huku dirisha la dereva likiwa limeviringishwa chini, lakini upande wa kulia wa uso wake ulilindwa kutokana na mionzi ya jua ya jua na kioo cha mbele. Tofauti katika hali inayohusiana na umri wa ngozi upande wa kulia na kushoto ni ya kuvutia:
Mchele. 8 Picha ya dereva ambaye aliendesha gari na dirisha la dereva chini kwa miaka 28 [].
Ikiwa tunakadiria takriban kwamba umri wa ngozi kwenye pande tofauti za uso wa mtu huyu hutofautiana kwa miaka ishirini na hii ni matokeo ya ukweli kwamba kwa takriban miaka hiyo ishirini upande mmoja wa uso uliangazwa na jua, na mwingine. haikuwa hivyo, tunaweza kuhitimisha kwa uangalifu kwamba siku katika jua wazi ni siku moja na umri wa ngozi.
Kutoka kwa data ya kumbukumbu [] inajulikana kuwa katikati ya latitudo katika majira ya joto chini ya jua moja kwa moja, kiwango cha chini cha erithemal cha 200 J/m2 hukusanywa kwa kasi zaidi kuliko saa moja. Kulinganisha takwimu hizi na hitimisho lililotolewa, tunaweza kuteka hitimisho lingine: kuzeeka kwa ngozi wakati wa kazi ya mara kwa mara na ya muda mfupi na taa za ultraviolet sio hatari kubwa.
Ni kiasi gani cha mwanga wa ultraviolet inahitajika kwa disinfection?
Idadi ya vijidudu vilivyo hai kwenye nyuso na hewani hupungua kwa kasi kwa kuongezeka kwa kipimo cha mionzi ya ultraviolet. Kwa mfano, kipimo kinachoua 90% ya kifua kikuu cha mycobacterium ni 10 J/m2. Dozi mbili kama hizo huua 99%, dozi tatu zinaua 99,9%, nk.
Mchele. 9 Utegemezi wa sehemu ya kifua kikuu cha mycobacterium kilichobaki kwenye kipimo cha mionzi ya ultraviolet kwa urefu wa 254 nm.
Utegemezi wa kielelezo ni wa ajabu kwa kuwa hata dozi ndogo huua microorganisms nyingi.
Miongoni mwa waliotajwa katika [] vijidudu vya pathogenic, Salmonella ndio sugu zaidi kwa mionzi ya ultraviolet. Kiwango kinachoua 90% ya bakteria yake ni 80 J/m2. Kulingana na hakiki [Kowalski2020], wastani wa kipimo kinachoua 90% ya coronaviruses ni 67 J/m2. Lakini kwa microorganisms nyingi dozi hii haizidi 50 J / m2. Kwa madhumuni ya vitendo, unaweza kukumbuka kuwa kipimo cha kawaida ambacho husafisha kwa ufanisi wa 90% ni 50 J/m2.
Kulingana na mbinu ya sasa iliyoidhinishwa na Wizara ya Afya ya Urusi kwa kutumia mionzi ya ultraviolet kwa disinfection hewa [] Ufanisi wa juu zaidi wa kutokwa na maambukizo ya "kenda tatu" au 99,9% inahitajika kwa vyumba vya upasuaji, hospitali za uzazi, n.k. Kwa madarasa ya shule, majengo ya umma, nk. "Moja tisa" inatosha, ambayo ni, 90% ya vijidudu vilivyoharibiwa. Hii ina maana kwamba, kulingana na jamii ya chumba, kutoka kwa dozi moja hadi tatu za kawaida za 50 ... 150 J / m2 zinatosha.
Mfano wa kukadiria muda unaohitajika wa irradiation: hebu sema ni muhimu kufuta hewa na nyuso katika chumba cha kupima 5 Γ 7 Γ 2,8 mita, ambayo taa moja ya Philips TUV 30W hutumiwa.
Maelezo ya kiufundi ya taa yanaonyesha mtiririko wa bakteria wa 12 W []. Katika hali nzuri, mtiririko mzima unakwenda madhubuti kwa nyuso zilizo na disinfected, lakini katika hali halisi, nusu ya mtiririko itapotea bila faida, kwa mfano, itaangazia ukuta nyuma ya taa kwa nguvu nyingi. Kwa hiyo, tutahesabu mtiririko muhimu wa watts 6. Jumla ya eneo la uso wa irradiated katika chumba ni sakafu 35 m2 + dari 35 m2 + kuta 67 m2, jumla ya 137 m2.
Kwa wastani, mtiririko wa mionzi ya baktericidal inayoanguka juu ya uso ni 6 W / 137 m2 = 0,044 W / m2. Katika saa, yaani, katika sekunde 3600, nyuso hizi zitapata kipimo cha 0,044 W / m2 Γ 3600 s = 158 J/m2, au takriban 150 J/m2. Ambayo inalingana na vipimo vitatu vya kawaida vya 50 J/m2 au "tisa tatu" - 99,9% ya ufanisi wa bakteria, i.e. mahitaji ya chumba cha upasuaji. Na kwa kuwa kipimo kilichohesabiwa, kabla ya kuanguka juu ya uso, kilipitia kiasi cha chumba, hewa ilikuwa na disinfected bila ufanisi mdogo.
Ikiwa mahitaji ya utasa ni ndogo na "moja tisa" inatosha, kwa mfano unaozingatiwa, wakati wa chini wa mionzi inahitajika mara tatu - takriban dakika 20.
Ulinzi wa UV
Kipimo kikuu cha kinga wakati wa disinfection ya ultraviolet ni kuondoka kwenye chumba. Kuwa karibu na taa ya UV inayofanya kazi, lakini kutazama mbali hakutasaidia; utando wa macho bado umewashwa.
Miwani ya kioo inaweza kuwa kipimo cha sehemu ya kulinda utando wa macho. Kauli ya kategoria "glasi haipitishi mionzi ya ultraviolet" sio sahihi; kwa kiwango fulani hufanya hivyo, na chapa tofauti za glasi hufanya hivyo kwa njia tofauti. Lakini kwa ujumla, wakati urefu wa wimbi unapungua, upitishaji hupungua, na UVC hupitishwa kwa ufanisi tu na kioo cha quartz. Miwani ya miwani sio quartz kwa hali yoyote.
Tunaweza kusema kwa ujasiri kwamba lenses za glasi zilizowekwa alama UV400 hazipitishi mionzi ya ultraviolet.
Mchele. Wigo 10 wa upitishaji wa miwani ya miwani yenye fahirisi za UV380, UV400 na UV420. Picha kutoka kwa tovuti []
Pia kipimo cha ulinzi ni matumizi ya vyanzo vya safu ya UVC yenye kuua bakteria ambayo haitoi uwezekano wa kuwa hatari, lakini haifai kwa kuua viini, safu za UVB na UVA.
Vyanzo vya ultraviolet
Diode za UV
Diodi za urujuanimno za nm 365 (UVA) za kawaida zaidi zimeundwa kwa ajili ya "tochi za polisi" zinazozalisha mwangaza ili kuchunguza uchafu ambao hauonekani bila ultraviolet. Disinfection na diodes vile haiwezekani (tazama Mchoro 11).
Kwa disinfection, diode za UVC za wimbi fupi na urefu wa 265 nm zinaweza kutumika. Gharama ya moduli ya diode ambayo ingechukua nafasi ya taa ya baktericidal ya zebaki ni amri tatu za ukubwa wa juu kuliko gharama ya taa, hivyo katika mazoezi ufumbuzi huo hautumiwi kwa disinfecting maeneo makubwa. Lakini vifaa vya kompakt kwa kutumia diode za UV vinaonekana kwa disinfection ya maeneo madogo - vyombo, simu, vidonda vya ngozi, nk.
Taa za zebaki zenye shinikizo la chini
Taa ya zebaki yenye shinikizo la chini ni kiwango ambacho vyanzo vingine vyote vinalinganishwa.
Sehemu kuu ya nishati ya mionzi ya mvuke ya zebaki kwa shinikizo la chini katika kutokwa kwa umeme huanguka kwenye urefu wa 254 nm, bora kwa disinfection. Sehemu ndogo ya nishati hutolewa kwa urefu wa 185 nm, ambayo hutoa ozoni kwa nguvu. Na nishati kidogo sana hutolewa kwa urefu mwingine wa mawimbi, pamoja na safu inayoonekana.
Katika taa za kawaida za umeme za zebaki nyeupe-mwanga, kioo cha balbu haipitishi mionzi ya ultraviolet iliyotolewa na mvuke ya zebaki. Lakini phosphor, poda nyeupe juu ya kuta za chupa, huangaza katika aina inayoonekana chini ya ushawishi wa mwanga wa ultraviolet.
Taa za UVB au UVA zimeundwa kwa njia ile ile, balbu ya glasi haipitishi kilele cha 185 nm na kilele cha 254 nm, lakini phosphor chini ya ushawishi wa mionzi ya ultraviolet ya wimbi fupi haitoi mwanga unaoonekana, lakini ultraviolet ya wimbi la muda mrefu. mionzi. Hizi ni taa kwa madhumuni ya kiufundi. Na kwa kuwa wigo wa taa za UVA ni sawa na jua, taa hizo pia hutumiwa kwa tanning. Ulinganisho wa wigo na curve ya ufanisi wa bakteria unaonyesha kuwa kutumia UVB na hasa taa za UVA kwa disinfection siofaa.
Mchele. 11 Ulinganisho wa curve ya ufanisi wa bakteria, wigo wa taa ya UVB, wigo wa taa ya UVA ya ngozi na wigo wa diode 365 nm. Muonekano wa taa uliochukuliwa kutoka tovuti ya Chama cha Watengenezaji Rangi wa Marekani [].
Kumbuka kuwa wigo wa taa ya fluorescent ya UVA ni pana na inashughulikia safu ya UVB. Wigo wa diode 365 nm ni nyembamba sana, hii ni "UVA waaminifu". Ikiwa UVA inahitajika kuzalisha mwangaza kwa madhumuni ya mapambo au kuchunguza uchafu, kutumia diode ni salama zaidi kuliko kutumia taa ya ultraviolet ya fluorescent.
Taa ya baktericidal ya zebaki ya UVC yenye shinikizo la chini inatofautiana na taa za fluorescent kwa kuwa hakuna fosforasi kwenye kuta za balbu, na balbu hupitisha mwanga wa ultraviolet. Mstari kuu wa 254 nm hupitishwa kila wakati, na mstari unaozalisha ozoni 185 nm unaweza kushoto katika wigo wa taa au kuondolewa kwa bulbu ya kioo na maambukizi ya kuchagua.
Mchele. 12 Kiwango cha utoaji huonyeshwa kwenye lebo ya taa za ultraviolet. Taa ya kuua viini ya UVC inaweza kutambuliwa kwa kutokuwepo kwa fosforasi kwenye balbu.
Ozoni ina athari ya ziada ya baktericidal, lakini ni kasinojeni, kwa hivyo, ili sio kungojea ozoni kumomonyoka baada ya disinfection, taa zisizo na ozoni bila mstari wa 185 nm katika wigo hutumiwa. Taa hizi zina wigo karibu bora - mstari kuu na ufanisi mkubwa wa bakteria wa 254 nm, mionzi dhaifu sana katika safu za ultraviolet zisizo za bakteria, na mionzi ndogo ya "ishara" katika safu inayoonekana.
Mchele. 13. Wigo wa taa ya zebaki ya UVC yenye shinikizo la chini (iliyotolewa na gazeti lumen2b.ru) imejumuishwa na wigo wa mionzi ya jua (kutoka Wikipedia) na curve ya ufanisi wa bakteria (kutoka Kitabu cha Mwangaza cha ESNA []).
Mwangaza wa bluu wa taa za vijidudu hukuruhusu kuona kuwa taa ya zebaki imewashwa na kufanya kazi. Mwangaza ni dhaifu, na hii inatoa hisia ya kupotosha kwamba ni salama kutazama taa. Hatuhisi kuwa mionzi katika safu ya UVC inachukua 35 ... 40% ya jumla ya nguvu zinazotumiwa na taa.
Mchele. 14 Sehemu ndogo ya nishati ya mionzi ya zebaki iko katika safu inayoonekana na inaonekana kama mwanga hafifu wa samawati.
Taa ya zebaki ya baktericidal ya shinikizo la chini ina msingi sawa na taa ya kawaida ya fluorescent, lakini inafanywa kwa urefu tofauti ili taa ya baktericidal isiingizwe kwenye taa za kawaida. Taa ya taa ya baktericidal, pamoja na vipimo vyake, inajulikana na ukweli kwamba sehemu zote za plastiki zinakabiliwa na mionzi ya ultraviolet, waya kutoka kwa ultraviolet zimefunikwa, na hakuna diffuser.
Kwa mahitaji ya baktericidal ya nyumbani, mwandishi hutumia taa ya baktericidal 15 W, iliyotumiwa hapo awali kufuta ufumbuzi wa virutubisho wa ufungaji wa hydroponic. Analog yake inaweza kupatikana kwa kutafuta "aquarium uv sterilisator". Wakati taa inafanya kazi, ozoni hutolewa, ambayo si nzuri, lakini ni muhimu kwa disinfecting, kwa mfano, viatu.
Mchele. 15 Taa za zebaki zenye shinikizo la chini na aina mbalimbali za msingi. Picha kutoka kwa tovuti ya Aliexpress.
Taa za zebaki za shinikizo la kati na la juu
Kuongezeka kwa shinikizo la mvuke wa zebaki husababisha wigo ngumu zaidi; wigo hupanuka na mistari zaidi huonekana ndani yake, pamoja na urefu wa mawimbi unaozalisha ozoni. Kuanzishwa kwa viongeza kwenye zebaki husababisha utata mkubwa zaidi wa wigo. Kuna aina nyingi za taa hizo, na wigo wa kila mmoja ni maalum.
Mchele. 16 Mifano ya spectra ya taa za zebaki za shinikizo la kati na la juu
Kuongezeka kwa shinikizo hupunguza ufanisi wa taa. Kutumia chapa ya Aquafineuv kama mfano, taa za UVC za shinikizo la kati hutoa 15-18% ya matumizi ya nguvu, na sio 40% kama taa za shinikizo la chini. Na gharama ya vifaa kwa kila wati ya mtiririko wa UVC ni ya juu zaidi [].
Kupungua kwa ufanisi na kuongezeka kwa gharama ya taa ni fidia kwa kuunganishwa kwake. Kwa mfano, kuua viini vya maji yanayotiririka au ukaushaji wa vanishi unaotumika kwa kasi kubwa katika uchapishaji huhitaji vyanzo dhabiti na vyenye nguvu; gharama maalum na ufanisi sio muhimu. Lakini sio sahihi kutumia taa kama hiyo kwa disinfection.
Radi ya UV iliyotengenezwa kutoka kwa burner ya DRL na taa ya DRT
Kuna njia ya "watu" ya kupata chanzo chenye nguvu cha mionzi ya ultraviolet kwa bei ya chini. Zinaenda nje ya matumizi, lakini taa nyeupe za DRL za 125 ... 1000 W bado zinauzwa. Katika taa hizi, ndani ya chupa ya nje kuna "burner" - taa ya zebaki yenye shinikizo la juu. Inatoa mwanga wa urujuanimno wa broadband, ambao umezuiwa na balbu ya kioo ya nje, lakini husababisha fosforasi kwenye kuta zake kung'aa. Ukivunja chupa ya nje na kuunganisha burner kwenye mtandao kwa njia ya choke ya kawaida, utapata emitter yenye nguvu ya ultraviolet ya broadband.
Emitter kama hiyo ya nyumbani ina shida: ufanisi mdogo ikilinganishwa na taa za shinikizo la chini, sehemu kubwa ya mionzi ya ultraviolet iko nje ya safu ya bakteria, na huwezi kukaa kwenye chumba kwa muda baada ya kuzima taa hadi ozoni itatengana au kutoweka.
Lakini faida pia hazikubaliki: gharama ya chini na nguvu kubwa katika saizi ya kompakt. Moja ya faida ni uzalishaji wa ozoni. Ozoni itaua vijidudu kwenye nyuso zenye kivuli ambazo hazijaangaziwa na miale ya urujuanimno.
Mchele. 17 Mionzi ya urujuani iliyotengenezwa kwa taa za DRL. Picha imechapishwa kwa idhini ya mwandishi, daktari wa meno wa Kibulgaria, kwa kutumia irradiator hii pamoja na taa ya kawaida ya Philips TUV 30W ya baktericidal.
Vyanzo sawa vya ultraviolet kwa disinfection kwa namna ya taa za zebaki za shinikizo la juu hutumiwa katika irradiators ya aina ya OUFK-01 "Solnyshko".
Kwa mfano, kwa taa maarufu "DRT 125-1" mtengenezaji haichapishi wigo, lakini hutoa vigezo katika nyaraka: kiwango cha mionzi kwa umbali wa m 1 kutoka kwa taa ya UVA - 0,98 W / m2, UVB - 0,83 W/m2, UVC β 0,72 W/m2, mtiririko wa bakteria 8 W, na baada ya matumizi, uingizaji hewa wa chumba kutoka ozoni unahitajika []. Kwa kujibu swali la moja kwa moja kuhusu tofauti kati ya taa ya DRT na burner ya DRL, mtengenezaji alijibu katika blogu yake kwamba DRT ina mipako ya kijani ya kuhami kwenye cathodes.
Mchele. 18 Broadband ultraviolet chanzo - DRT-125 taa
Kulingana na sifa zilizotajwa, ni wazi kwamba wigo huo ni mtandao mpana wenye karibu sehemu sawa ya mionzi katika urujuanimno laini, wa kati na mgumu, ikijumuisha UVC ngumu inayozalisha ozoni. Mtiririko wa baktericidal ni 6,4% ya matumizi ya nguvu, yaani, ufanisi ni mara 6 chini ya ile ya taa ya chini ya shinikizo la tubular.
Mtengenezaji haichapishi wigo wa taa hii, na picha sawa na wigo wa moja ya DRTs inazunguka kwenye mtandao. Chanzo cha asili hakijulikani, lakini uwiano wa nishati katika safu za UVC, UVB na UVA hailingani na zile zilizotangazwa kwa taa ya DRT-125. Kwa DRT, takriban uwiano sawa unaelezwa, na wigo unaonyesha kuwa nishati ya UVB ni kubwa mara nyingi kuliko nishati ya UBC. Na katika UVA ni mara nyingi zaidi kuliko katika UVB.
Mchele. 19. Wigo wa taa ya arc ya zebaki yenye shinikizo la juu, ambayo mara nyingi huonyesha wigo wa DRT-125, unaotumiwa sana kwa madhumuni ya matibabu.
Ni wazi kwamba taa zilizo na shinikizo tofauti na viongeza vya zebaki hutoa tofauti kidogo. Pia ni wazi kuwa mtumiaji asiye na ufahamu ana mwelekeo wa kufikiria kwa uhuru sifa na mali zinazohitajika za bidhaa, kupata ujasiri kulingana na mawazo yake mwenyewe, na kufanya ununuzi. Na uchapishaji wa wigo wa taa fulani utasababisha majadiliano, kulinganisha na hitimisho.
Mwandishi mara moja alinunua ufungaji wa OUFK-01 na taa ya DRT-125 na akaitumia kwa miaka kadhaa ili kupima upinzani wa UV wa bidhaa za plastiki. Niliwasha bidhaa mbili kwa wakati mmoja, moja ambayo ilikuwa ya udhibiti iliyotengenezwa kwa plastiki isiyokinza mionzi ya ultraviolet, na nikaangalia ni ipi ambayo ingegeuka manjano haraka. Kwa maombi kama haya, ujuzi wa sura halisi ya wigo sio lazima; ni muhimu tu kwamba emitter iwe broadband. Lakini kwa nini utumie mwanga wa ultraviolet wa Broadband ikiwa disinfection inahitajika?
Madhumuni ya OUFK-01 inasema kwamba irradiator hutumiwa kwa michakato ya uchochezi ya papo hapo. Hiyo ni, katika hali ambapo athari nzuri ya disinfection ya ngozi inazidi uwezekano wa madhara ya mionzi ya ultraviolet ya broadband. Kwa wazi, katika kesi hii, ni bora kutumia ultraviolet ya bendi nyembamba, bila urefu wa mawimbi katika wigo ambao una athari zaidi ya baktericidal.
Kusafisha hewa
Taa ya ultraviolet inachukuliwa kuwa njia haitoshi kwa nyuso za disinfecting, kwani mionzi haiwezi kupenya ambapo, kwa mfano, pombe huingia. Lakini mwanga wa ultraviolet huzuia hewa kwa ufanisi.
Wakati wa kupiga chafya na kukohoa, matone ya mikromita kadhaa kwa ukubwa huundwa, ambayo hutegemea hewani kutoka dakika kadhaa hadi masaa kadhaa []. Uchunguzi wa kifua kikuu umeonyesha kuwa tone moja la erosoli linatosha kusababisha maambukizi.
Mtaani tuko salama kwa sababu ya wingi na uhamaji wa hewa, ambayo inaweza kutawanya na kuua chafya yoyote kwa wakati na mionzi ya jua. Hata katika metro, wakati idadi ya watu walioambukizwa ni ndogo, jumla ya kiasi cha hewa kwa kila mtu aliyeambukizwa ni kubwa, na uingizaji hewa mzuri hufanya hatari ya kueneza maambukizi kuwa ndogo. Mahali hatari zaidi wakati wa janga la ugonjwa wa hewa ni lifti. Kwa hivyo, wale wanaopiga chafya lazima wawekwe karantini, na hewa katika maeneo ya umma yenye uingizaji hewa wa kutosha inahitaji kusafishwa.
Recirculators
Moja ya chaguzi za disinfection ya hewa ni recyclers zilizofungwa za UV. Hebu tujadili mojawapo ya recirculators hizi - "Dezar 7", inayojulikana kwa kuonekana hata katika ofisi ya mtu wa kwanza wa serikali.
Maelezo ya recirculator inasema kwamba hupiga 100 m3 kwa saa na imeundwa kutibu chumba na kiasi cha 100 m3 (takriban 5 Γ 7 Γ 2,8 mita).
Hata hivyo, uwezo wa disinfect 100 m3 ya hewa kwa saa haimaanishi kwamba hewa katika chumba 100 m3 kwa saa itatibiwa kwa ufanisi. Upepo wa kutibiwa hupunguza hewa chafu, na kwa fomu hii huingia kwenye recirculator tena na tena. Ni rahisi kujenga mfano wa hisabati na kuhesabu ufanisi wa mchakato kama huu:
Mchele. 20 Ushawishi wa uendeshaji wa recirculator UV juu ya idadi ya microorganisms katika hewa ya chumba bila uingizaji hewa.
Ili kupunguza mkusanyiko wa microorganisms katika hewa kwa 90%, recirculator inahitaji kufanya kazi kwa zaidi ya saa mbili. Ikiwa hakuna uingizaji hewa katika chumba, hii inawezekana. Lakini kwa kawaida hakuna vyumba na watu na bila uingizaji hewa. Mfano, [] inaelezea kiwango cha chini cha mtiririko wa hewa ya nje kwa uingizaji hewa wa 3 m3 kwa saa kwa 1 m2 ya eneo la ghorofa. Hii inafanana na uingizwaji kamili wa hewa mara moja kwa saa na hufanya uendeshaji wa recirculator hauna maana.
Ikiwa tunazingatia mfano sio mchanganyiko kamili, lakini wa jets za laminar ambazo hupita kwenye trajectory ya kutosha katika chumba na kwenda kwenye uingizaji hewa, faida ya disinfecting moja ya jets hizi ni hata kidogo kuliko katika mfano wa kuchanganya kamili.
Kwa hali yoyote, recirculator ya UV sio muhimu zaidi kuliko dirisha wazi.
Moja ya sababu za ufanisi mdogo wa recirculators ni kwamba athari ya baktericidal ni ndogo sana kwa suala la kila wati ya UV flux. Boriti husafiri karibu sentimita 10 ndani ya ufungaji, na kisha inaonekana kutoka kwa alumini na mgawo wa karibu k = 0,7. Hii ina maana kwamba njia ya ufanisi ya boriti ndani ya ufungaji ni karibu nusu ya mita, baada ya hapo inaingizwa bila faida.
Mchele. 21. Bado kutoka kwa video ya YouTube inayoonyesha kisafishaji kikivunjwa. Taa za kuua vijidudu na sehemu inayoakisi ya alumini huonekana, ambayo huakisi mionzi ya ultraviolet mbaya zaidi kuliko mwanga unaoonekana [].
Taa ya baktericidal, ambayo hutegemea kwa uwazi kwenye ukuta katika ofisi ya kliniki na huwashwa na daktari kulingana na ratiba, ni mara nyingi zaidi. Mionzi kutoka kwa taa iliyo wazi husafiri mita kadhaa, ikisafisha hewa kwanza na kisha nyuso.
Irradiators hewa katika sehemu ya juu ya chumba
Katika wodi za hospitali ambapo wagonjwa wamelazwa huwapo kila mara, vitengo vya UV wakati mwingine hutumiwa kuwasha mtiririko wa hewa unaozunguka chini ya dari. Hasara kuu ya mitambo hiyo ni kwamba grille inayofunika taa inaruhusu mionzi tu kupita madhubuti katika mwelekeo mmoja, kunyonya zaidi ya 90% ya mtiririko uliobaki bila faida.
Unaweza kuongeza hewa kupitia irradiator kuunda recirculator wakati huo huo, lakini hii haifanyiki, labda kwa sababu ya kusita kuwa na mkusanyiko wa vumbi kwenye chumba.
Mchele. 22 Kirutubisho cha UV kilichowekwa kwenye dari, picha kutoka kwa tovuti [].
Grilles hulinda watu ndani ya chumba kutokana na mtiririko wa moja kwa moja wa mionzi ya ultraviolet, lakini mtiririko unaopita kwenye grille hupiga dari na kuta na huonyeshwa kwa kuenea, na mgawo wa kutafakari wa karibu 10%. Chumba kinajazwa na mionzi ya ultraviolet ya omnidirectional na watu hupokea kipimo cha mionzi ya ultraviolet sawia na muda uliotumiwa katika chumba.
Wakaguzi na mwandishi
Wakaguzi:
Artyom Balabanov, mhandisi wa umeme, msanidi wa mifumo ya kuponya UV;
Rumen Vasilev, Ph.D., mhandisi wa taa, OOD "Interlux", Bulgaria;
Vadim Grigorov, biofizikia;
Stanislav Lermontov, mhandisi wa taa, Complex Systems LLC;
Alexey Pankrashkin, Ph.D., Profesa Mshiriki, uhandisi wa taa za semiconductor na picha, INTECH Engineering LLC;
Andrey Khramov, mtaalamu katika kubuni taa kwa taasisi za matibabu;
Vitaly Tsvirko, mkuu wa maabara ya kupima taa "TSSOT NAS ya Belarus"
Mwandishi: Anton Sharakshane, Ph.D., mhandisi wa taa na biofizikia, Chuo Kikuu cha Kwanza cha Matibabu cha Jimbo la Moscow kilichoitwa baada. WAO. Sechenov
marejeo
marejeo
[Airsteril]
[Aquafineuv]
[CIE 155:2003] CIE 155:2003 ULTRAVIOLET AIR DISINFECTION
[DIN 5031-10] DIN 5031-10 2018 Fizikia ya mionzi ya macho na uhandisi wa kuangazia. Sehemu ya 10: Mionzi yenye ufanisi wa picha, kiasi, alama na wigo wa vitendo. Fizikia ya mionzi ya macho na uhandisi wa taa. Mionzi inayofanya kazi kwa picha. Vipimo, ishara na spectra ya hatua
[ESNA] Kitabu cha Mwangaza cha ESNA, Toleo la 9. mh. Rea M.S. Jumuiya ya Uhandisi Illuminating ya Amerika Kaskazini, New York, 2000
[IEC 62471] GOST R IEC 62471-2013 Taa na mifumo ya taa. Usalama wa kibiolojia
[Kowalski2020] Wladyslaw J. Kowalski et al., 2020 Unyeti wa Ultraviolet wa COVID-19, DOI: 10.13140/RG.2.2.22803.22566
[Lisma]
[Kemikali za Mitsui]
[Nejm]
[Rangi]
[TUV]
[WHO] Shirika la Afya Duniani. Mionzi ya Urujuani: Mapitio rasmi ya kisayansi ya athari za kimazingira na kiafya za mionzi ya UV, kwa kurejelea uharibifu wa ozoni duniani.
[Desar]
[R 3.5.1904-04] R 3.5.1904-04 Matumizi ya mionzi ya ultraviolet ya baktericidal kwa disinfection ya hewa ya ndani
[SP 60.13330.2016] SP 60.13330.2016 Inapokanzwa, uingizaji hewa na hali ya hewa.
Chanzo: mapenzi.com