نور ماوراء بنفش چگونه کار می کند

اثرات اشعه ماوراء بنفش بر روی آب برای اولین بار بیش از 100 سال پیش مشاهده شد - در اینجا علم پشت آنچه در حال رخ دادن است.

کشف

در سال 1877 دانشمندان برای اولین بار نور شدید خورشید را مشاهده کردند که آب را ضد عفونی می کرد. فیزیولوژیست بریتانیایی آرتور داونز و دانشمند توماس پی بلانت متوجه شدند که آب قندی که در سایه نگه داشته شده بود با رشد میکروارگانیسم ها در آن کدر شد، در حالی که آب قندی که در نور مستقیم خورشید نگهداری می شد کاملاً شفاف باقی می ماند. با استفاده از این دانش، ارنست هرتل، چشم پزشک آلمانی 25 سال بعد مشخص کرد که نور در طول موج UV-C می تواند از رشد پاتوژن ها جلوگیری کند.

نور فرابنفش در کاربردهای ضد عفونی

توانایی ایجاد مصنوعی نور فرابنفش در طول موج های صحیح با لامپ ها به ما این قدرت را می دهد که به ضد عفونی کردن انواع مایعات و همچنین هوا و سطوح کمک کنیم.

فرآیندهای ضد عفونی مبتنی بر اشعه ماوراء بنفش (همچنین به عنوان تابش میکروب کش نیز شناخته می شود) یک روش ضد عفونی بدون مواد شیمیایی است که از اشعه ماوراء بنفش با طول موج کوتاه (UV-C) برای غیرفعال کردن میکروارگانیسم ها با اختلال در DNA آنها استفاده می کند و آنها را قادر به انجام عملکردهای حیاتی سلولی مانند تولید مثل نمی کند. در طول موج 254 نانومتر، نور UV می تواند به دیواره سلولی یک میکروارگانیسم نفوذ کند و ساختار DNA را به طور دائم در عرض چند ثانیه تغییر دهد و در نتیجه هیچ محصول جانبی شیمیایی باقی نگذارد.

دوز

دوز دقیق و هدفمند برای محاسبه نوع لامپ UV مورد نیاز برای کاربردهای مختلف استفاده می شود. این شامل مدت زمانی است که مایعات، هوا یا سطوح مختلف باید در معرض اشعه ماوراء بنفش قرار گیرند تا به طور ایمن ضد عفونی شوند. به عنوان مثال، لامپ‌های UV با فشار متوسط، طول موج ضدعفونی گسترده‌ای در 200-320 نانومتر منتشر می‌کنند و برای کاربردهای تجاری در مقیاس بزرگ مانند تصفیه آب بالاست و فاضلاب ایده‌آل هستند.

دوز کردن، شدت UV منتشر شده از لامپ ها، ضریب عبور UV (UVT) آب، هوا یا سطح (در صورت وجود) و مدت زمانی که ماده ضدعفونی شده در معرض اشعه UV قرار می گیرد را در نظر می گیرد.

طیف ماوراء بنفش

نور فرابنفش محدوده بسیار باریکی را در طیف الکترومغناطیسی اشغال می کند و حتی پس از آن به طول موج های متفاوتی که کوتاهتر از نور مرئی هستند تجزیه می شود.

UV-A: امواج بلند (315 تا 400 نانومتر) UV کمترین مضر است اما می تواند به پیری پوست و آسیب DNA کمک کند. لامپ های UV-A برای پخت جوهر، چسب و پوشش استفاده می شود.

UV-B: امواج میانی (280 تا 315 نانومتر) UV خطرناک تر است و مسئول سوزاندن پوست است. از لامپ های UV-B برای پخت جوهرها، به ویژه پوشش های شفاف و لایه های نازک جوهر استفاده می شود.

UV-C: موج کوتاه (100 تا 280 نانومتر) UV مضرترین است و برای ضدعفونی آب و هوا استفاده می شود زیرا می تواند میکروارگانیسم ها را بی ضرر کند.

V: (400 - 700 نانومتر) نور مرئی از بنفش - کوتاهترین طول موجی که می توانیم با چشمان خود ببینیم - تا قرمز، که طولانی ترین طول موج مرئی قبل از مادون قرمز است.

مزایای نور UV برای کاربردهای ضد عفونی

اشعه ماوراء بنفش نسبت به روش های معمولی برای ضدعفونی سطح، هوا و آب مزایای زیادی دارد:

اکثر سیستم‌های ضدعفونی مبتنی بر اشعه ماوراء بنفش نیازی به مواد شیمیایی ندارند، فقط به دوز صحیح لامپ‌ها نیاز دارند - بسته به کاربرد، در برخی فرآیندها ممکن است هنوز از مواد شیمیایی استفاده شود اما در مقادیر بسیار کمتر.

هنگام استفاده از فرآیندهای ضدعفونی مبتنی بر اشعه ماوراء بنفش، هیچ ماده شیمیایی سمی یا محصول جانبی سرطان زا باقی نمی ماند.

سیستم‌های ضدعفونی با فناوری UV اغلب کوچک‌تر و آسان‌تر از سیستم‌های معمولی هستند، با سرمایه و هزینه‌های عملیاتی مقرون به صرفه.

اشعه ماوراء بنفش طعم مایع یا غذا را تغییر نمی دهد، که می تواند با عملیات شیمیایی یا حرارتی اتفاق بیفتد.

لامپ های UV و سیستم های ضد عفونی آنها اغلب برای پرسنلی که از آنها استفاده می کنند ایمن تر از سیستم های شیمیایی هستند و نیاز به تولید، ذخیره و حمل مواد شیمیایی خطرناک و بالقوه سمی را از بین می برند.

لامپ های UV کاربرد گسترده ای دارند. آنها می توانند در فرآیندهایی برای کمک به اختلال در DNA باکتری ها، کپک ها، هاگ ها و ویروس ها استفاده شوند.

محلول های ضدعفونی کننده اشعه ماوراء بنفش پاتوژن هایی را که در برابر کلر و سایر مواد شیمیایی مانند کریپتوسپوریدیوم مقاومت ایجاد کرده اند غیرفعال می کند.