❶ 為什麼紫外線可以殺毒滅菌
紫外線的分類:
根據生物效應的不同,將紫外線按照波長劃分為四個波段:
UVA波段,波長320~400nm,又稱為長波黑斑效應紫外線 .它有很強的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料.日光中含有的長波紫外線 有超過98%能穿透臭氧層和雲層到達地球表面,UVA可以直達 肌膚的真皮層,破壞彈性纖維和膠原蛋白纖維,將我們的皮膚曬黑.360nm波長的UVA紫外線符合昆蟲類的趨光性反應曲線,可製作誘蟲燈.300-420nm波長的UVA紫外線可透過完全截止可見光的特殊著色玻璃燈管,僅輻射出以365nm為中心的近紫外光,可用於礦石鑒定、舞台裝飾、驗鈔等場所.
UVB波段,波長275~320nm,又稱為中波紅斑效應紫外線 .中等穿透力,它的波長較短的部分會被透明玻璃吸收,日光中含有的中波紫外線大部分被臭氧層所吸收,只有不足2%能到達地球表面,在夏天和午後會特別強烈.UVB紫外線對人體具有紅斑作用,能促進體內礦物質代謝和維生素D的形成,但長期或過量照射會令皮膚曬黑,並引起紅腫脫皮.紫外線保健燈、植物生長燈發出的就是使用特殊透紫玻璃(不透過254nm以下的光)和峰值在300nm附近的熒光粉製成.
UVC波段,波長100~275nm,又稱為短波滅菌紫外線.它的穿透能力最弱,無法穿透大部分的透明玻璃及塑料.日光中含有的短波紫外線幾乎被臭氧層完全吸收.短波紫外線對人體的傷害很大,短時間照射即可灼傷皮膚,長期或高強度照射還會造成皮膚癌.紫外線殺菌燈發出的就是UVC短波紫外線.
UVD波段,波長小於100nm,又稱為真空紫外線.
紫外線的殺菌原理
紫外線殺菌就是通過紫外線的照射,破壞及改變微生物的DNA(脫氧核糖核酸)結構,使細菌當即死亡或不能繁殖後代,達到殺菌的目的.真正具有殺菌作用的是UVC紫外線,因為C波段紫外線很易被生物體的DNA吸收,尤以253.7nm左右的紫外線最佳.
紫外線殺菌屬於純物理消毒方法,具有簡單便捷、廣譜高效、無二次污染、便於管理和實現自動化等優點,隨著各種新型設計的紫外線燈管的推出,紫外線殺菌的應用范圍也不斷在擴大.
紫外線殺菌燈的結構
紫外線殺菌燈(UV燈)實際上是屬於一種低壓汞燈,和普通日光燈一樣,利用低壓汞蒸汽(<10-2Pa)被激發後發射紫外線.不同的是日光燈的燈管採用的是普通玻璃,253.7nm紫外線不能透出來,只能被燈管內壁的熒光粉吸收後激發出可見光.如果改變熒光粉的成分和比例,它就可以發出我們通常所見的不同顏色的光.一般殺菌燈的燈管都採用石英玻璃製作,因為石英玻璃對紫外線各波段都有很高的透過率,達80%-90%,是做殺菌燈的最佳材料.
殺菌燈有熱陰極低壓汞蒸氣放電燈、冷陰極低壓汞蒸氣放電燈等幾種結構,可按外型和功率分為多種類型.
石英玻璃與普通玻璃在性能上有很大的差別,主要是熱膨脹系數不同,一般不能封接鋁蓋燈頭,所以殺菌燈的燈頭材質多採用膠木、塑料或陶瓷.
紫外線殺菌燈的燈管
因成本關系與用途不同,也有用紫外線穿透率<50%的高硼砂玻璃管代替石英玻璃的.高硼玻璃的生產工藝與節能燈一樣,因此成本很低,但它在性能上遠比不上石英殺菌燈,其殺菌效果有相當大的差異.
高硼燈管的紫外光強度很容易衰減,點燈數百小時後紫外線強度就大幅下降到初始時的50%-70%.而石英燈管在點燃2000-3000小時後,紫外線強度只減到初始時的80%-70%,光衰程度遠遠小於高硼燈.
還一種透紫外光較高的普通玻璃,比高硼玻璃要高得多,比石英玻璃略低.但光衰比石英殺菌燈大,並且不能產生臭氧.菲利浦生產的一種殺菌燈上的燈管就使用這種玻璃製作.
紫外線殺菌燈的種類
紫外線殺菌燈的發光譜線主要有254nm和185nm兩條.254nm紫外線通過照射微生物的DNA來殺滅細菌,185nm紫外線可將空氣中的O2變成O3(臭氧),臭氧具有強氧化作用,可有效地殺滅細菌,臭氧的彌散性恰好可彌補由於紫外線只沿直線傳播、消毒有死角的缺點.
石英玻璃在煉制的時候,如果添加足夠數量的鈦(Ti)元素,就能使透過它的紫外線在200nm以下發生截止,而對254nm紫外線透過基本無影響.適當控制鈦元素的添加量,就可有效的控制185nm紫外線的逸出量.根據這一特點, 我們可以製作低臭氧(無臭氧)、臭氧、高臭氧等三種紫外線殺菌燈管.
紫外線殺菌燈的應用
1.每一種微生物都有其特定紫外線殺滅、死亡劑量標准,其劑量是照射強度與照射時間的乘積(殺菌劑量=照射強度·照射時間/K=I·t),即紫外線的照射劑量則取決於紫外線的強度大小以及照射時間的長短,高強度短時間與低強度長時間之照射其效果是相同的.
2.石英燈管使用一段時間後會逐漸老化,紫外線照射強度會發生衰退,為達到徹底消毒的效果,應定期檢查測石英燈的照射強度,發現強度不夠時應立即更換.
3.紫外線的只能沿直線傳播,穿透能力弱,任何紙片、鉛玻璃、塑料都會大幅降低照射強度.因此消毒時盡量應使消毒部位充分暴露於紫外線下,定期擦拭燈管,以免影響紫外線穿透率及照射強度.
4.紫外線對人體的的皮膚能產生很大的傷害性,不要在有人的場所使用UV燈,更不要用眼睛直視點燃的燈管,由於短波紫外線不能透過普通玻璃,所以戴眼鏡可避免眼睛受傷害.
5.在有人員活動的場所,一般不能使用臭氧燈管,因為臭氧會促進人體的血紅蛋白凝結,造成人體供氧不足,發生頭暈、惡心的感覺,影響身體健康,特別在臭氧濃度達到>0.3ppm (mg/m2 )時,將會對人體造成嚴重的傷害.
6.低壓放電燈中之紫藍色光芒為汞蒸氣壓,雖然汞蒸氣壓的強度與紫外線仍然有其關聯性,但是並不直接代表紫外線之強度,這也就是說,紫外線的強度無法用肉眼來判定.
7.燈具加反光罩可以保證紫外線能量的集中,另外可以避免給工作人員造成損傷.反光罩一定要用對253.7nm紫外線材料吸引少反射多的材料製作,表面氧化拋光處理過的鋁對短波紫外線的反射系數最大,所以一般紫外線燈具的反光系統均用鋁材製成.
紫外線殺菌燈存在的問題
1、工藝特殊,製造困難,價格較高.由於石英玻璃的特殊性質,使得殺菌燈的生產不能規模化,造成石英殺菌燈的成本較高,阻礙它的進一步推廣運用.
2、光衰較大,壽命不長.一般廠家生產的紫外線殺菌燈點燃數百小時後,它的紫外光強度衰減很快,最高達到30%,殺菌效果大大減弱.另外,加工中造成的陰極損傷也影響了紫外線殺菌燈的壽命.由於紫外線殺菌燈的光衰與熒光燈光衰在機理上不完全相同,所以這一問題還有待各方努力解決.
3、由於燈絲及陰極材料不同, 與T8、T5熒光燈同功率的UV燈管,也不能用相同的鎮流器驅動.
我司所生產的紫外線殺菌燈的產品特點以及優勢:
1、熱陰極有效壽命8000小時,冷陰極在20000小時以上.
2、優質石英玻璃管,羥基含量小於等於50ppm、紫外線透過率大於等於90%.
3、鋯鋁片技術,吸附管內雜氣,延長使用壽命.
4、超低汞技術,汞含量小於等於5mg,達歐盟標准.
❷ 紫外線消毒 屬於什麼方法
紫外線消毒,是利用紫外線的殺菌功能進行消毒,其功能光線是照射消毒,如果定性這樣的消毒方法,也可以定性為照射消毒法。
❸ 紫外線殺菌消毒的原理是什麼
紫外線是一種肉眼看不見的光波,存在於可見光譜紫射線端的外側,故稱紫外線。紫外線是一粒粒不連接的粒子流, 每一粒波長253.7nm的紫外線光子具有4.9eV的能量。
當紫外線照射到微生物時,便發生能量的傳遞和積累,積累結果造成微生物的滅活,從而達到消毒的目的。當細菌、病毒吸收超過3600~65000 uW/cm2劑量時,對細菌、病毒的去氧核醣核酸(DNA)及核醣核酸(RNA)具有強大破壞力,能使細菌、病毒喪失生存力及繁殖力進而消滅細菌、病毒,達到消毒滅菌成效。紫外線一方面可使核酸突變、阻礙其復制、轉錄封鎖及蛋白質的合成;另一方面,產生自由基可引起光電離,從而導致細菌的死亡。對此,有專家進一步介紹:大部分細菌和病毒接受的累積紫外劑量達到20mJ時,其滅活率可以高達99%以上。253.7nm的紫外線能有效破壞微生物的遺傳物質(DNA或RNA),使細菌和病毒等無法完成遺傳物質的復制和轉錄,從而殺滅細菌病原體,杜絕傳染源。
紫外輻射對細菌和病毒的殺滅作用在常見細菌和病毒上得到驗證:細菌類如結核(分枝)桿菌、 霍亂弧菌、 假單胞桿菌屬、 沙門氏菌屬、腸道發燒菌屬、鼠傷寒桿菌、志賀氏菌屬、葡萄球菌屬、鏈球菌屬、大腸肝菌;病毒類例如流感病毒、脊髓灰質炎病毒、輪狀病毒、煙草華葉病毒、乙肝病毒;黴菌孢子例如軟孢子、青黴素菌屬、產毒青黴、青黴其它菌類;水藻類例如草履蟲屬、綠藻、原生動物屬類。因此,紫外輻射是一種廣譜類殺菌消毒方式。
❹ 紫外線消毒屬於哪種消毒方法
紫外線消毒屬於物理消毒方法,是利用了紫外線對生物細胞具有破壞能力。
❺ 紫外線為什麼可以消毒
紫外線可以消毒是因為它可以將水中各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體直接殺死。從而達到安全的效果。
所以我們很容易知道紫外線消毒是一種物理方法。它不向水中添加任何物質,也沒有副作用。這就是它優於氯化消毒的地方。一般與其他物質結合使用,消毒效果更佳。
❻ 怎麼區分紫外線消毒燈是物理性還是化學性
紫外線消毒燈發光使用的是物理性質,高壓擊穿燈管內的汞蒸氣,電流通過汞蒸氣。燈管內的汞原子被激發產生汞的特徵譜線。低壓汞
蒸氣主要產生254nm和185nm紫外線。
紫外線穿過玻管壁透射出來。
254nm波長的紫外線很易被生物體吸收,作用於生物體的遺傳物質DNA,使DNA遭到破壞而
導致細菌死亡。185nm波長紫外線與空氣作用可產生有強氧化作用的臭氧,可有效地殺滅細菌。
紫外線可集中很高的強度在短時間內殺滅細菌和病毒。紫外線殺菌屬於純物理消毒方法,無二次污染。
但是人員要注意不要被紫外線直接照射皮膚或眼睛。
❼ 紫外線的殺菌是物理原理還是化學原理
紫外線殺菌是利用紫外線強的穿透力,使細胞內的蛋白質(主要的酶都受到破壞)變質從而殺死細菌。所以這是一種物化結合的方法,物理方法是手段,最終的效果是由於化學變化導致的。
❽ 紫外線屬於什麼消毒因子
紫外線屬於物理消毒因子。
紫外線殺菌消毒是利用適當波長的紫外線能夠破壞微生物機體細胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結構,造成生長性細胞死亡和(或)再生性細胞死亡,達到殺菌消毒的效果。
紫外線消毒技術是基於現代防疫學、醫學和光動力學的基礎上,利用特殊設計的高效率、高強度和長壽命的UVC波段紫外光照射流水,將水中各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體直接殺死。
紫外線消毒的優點如下:
1、不在水中引進雜質,水的物化性質基本不變。
2、水的化學組成(如氯含量)和溫度變化一般不會影響消毒效果。
3、不另增加水中的嗅、味,不產生諸如三鹵甲烷等類的消毒副產物。
4、殺菌范圍廣而迅速,處理時間短,在一定的輻射強度下一般病原微生物僅需十幾秒即可殺滅,能殺滅一些氯消毒法無法滅活的病菌,還能在一定程度上控制一些較高等的水生生物如藻類和紅蟲等。
❾ 紫外線消毒的殺菌原理是什麼
紫外線殺菌消毒是利用適當波長的紫外線能夠破壞微生物機體細胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結構,造成生長性細胞死亡和(或)再生性細胞死亡,達到殺菌消毒的效果。紫外線消毒技術是基於現代防疫學、醫學和光動力學的基礎上,利用特殊設計的高效率、高強度和長壽命的UVC波段紫外光照射流水,將水中各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體直接殺死。
目前能夠輸出足夠的UVC強度用於工程消毒的只有人工汞(合金)燈光源。紫外線殺菌燈燈管是由石英玻璃製成,汞燈根據點亮後的燈管內汞蒸氣壓的不同和紫外線輸出強度的不同,分為三種:低壓低強度汞燈、中壓高強度汞燈和低壓高強度汞燈。
殺菌效果是由微生物所接受的照射劑量決定的,同時,也受到紫外線的輸出能量,與燈的類型,光強和使用時間有關,隨著燈的老化,它將喪失30%-50%的強度。紫外照射劑量是指達到一定的細菌滅活率時,需要特定波長紫外線的量:照射劑量(J/m2)=照射時間(s)×UVC強度(W/m2)照射劑量越大,消毒效率越高,由於設備尺寸要求,一般照射時間只有幾秒,因此,燈管的UVC輸出強度就成了衡量紫外光"g('消毒設備');">消毒設備性能主要的參數。在城市污水消毒中,一般平均照射劑量在300 J/m2以上。低於此值,有可能出現光復活現象,即病菌不能被徹底殺死,當從渠道中流出接受可見光照射後,重新復活,降低了殺菌效果。殺菌效率要求越高,所需的照射劑量越大。影響微生物接受到足夠紫外光照射劑量的主要因素是透光率(254 nm處),當UVC輸出強度和照射時間一定時,透光率的變化將造成微生物實際接受劑量的變化。
紫外線消毒是一種物理方法,它不向水中增加任何物質,沒有副作用,這是它優於氯化消毒的地方,它通常與其它物質聯合使用,常見的聯合工藝有UV+H2O2、UV+H2O2+O3、UV+TiO2,這樣,消毒效果會更好。
注意事項:
1、在使用過程中,應保持紫外線燈表面的清潔,一般每兩周用酒精棉球擦拭一次,發現燈管表面有灰塵、油污時,應隨時擦拭。
2、用紫外線燈消毒室內空氣時。房間內應保持清潔於燥,減少塵埃和水霧,溫度低於20℃或高於40℃,相對濕度大於60%時應適當延長照射時間。
3、用紫外線消毒物品表面時,應使照射表面受到紫外線的直接照射,且應達到足夠的照射劑量。
4、不得使紫外線光源照射到人,以免引起損傷。
5、紫外線強度計至少一年標定一次。
❿ 紫外線消毒是物理變化還是化學變化
消毒方式是物理,不過它對細胞的作用是化學,受到照射的是生理化學的變化