👩🏽‍💻 👨🏾‍🎤 👩🏿‍💻 Ultraviolet: desinfeksi dan keamanan yang efektif 🏘️ 📢 ☑️

Sifat-sifat radiasi ultraviolet tergantung pada panjang gelombang, dan ultraviolet dari berbagai sumber berbeda dalam spektrum. Kami akan membahas sumber radiasi ultraviolet mana dan bagaimana menerapkannya untuk memaksimalkan efek bakterisida, meminimalkan risiko efek biologis yang tidak diinginkan.

Ara. 1. Foto tidak menunjukkan desinfeksi UVC, seperti yang mungkin Anda pikirkan, tetapi latih penggunaan jas pelindung dengan deteksi bercak bercahaya dari cairan tubuh yang terlatih dalam sinar UVA. UVA adalah ultraviolet lunak dan tidak memiliki efek bakterisida. Mata tertutup adalah ukuran keamanan yang terjamin, karena berbagai lampu fluoresen UVA digunakan berpotongan dengan UVB, yang berbahaya bagi penglihatan (sumber Simon Davis / DFID).

Panjang gelombang cahaya tampak berhubungan dengan energi kuantum, di mana aksi fotokimia menjadi mungkin. Kuantum cahaya tampak merangsang reaksi fotokimia dalam jaringan fotosensitif tertentu - di retina.
Ultraviolet tidak terlihat, panjang gelombangnya lebih pendek, frekuensi dan energi kuantum lebih tinggi, radiasi lebih keras, variasi reaksi fotokimia dan efek biologis lebih besar.

Ultraviolet berbeda dengan:

Tutup sifat untuk cahaya tampak, gelombang panjang / lembut / dekat UVA (400 ... 315 nm);
Kekerasan sedang - UVB (315 ... 280 nm);
Gelombang pendek / jauh / keras - UVC (280 ... 100 nm).

Efek bakterisida dari radiasi ultraviolet

Aksi bakterisida diberikan oleh ultraviolet keras - UVC, dan pada tingkat lebih rendah ultraviolet kekerasan sedang - UVB. Kurva efikasi bakterisida menunjukkan bahwa efek bakterisida jelas hanya memiliki kisaran sempit 230 ... 300 nm, yaitu sekitar seperempat dari rentang yang disebut ultraviolet.

Ara. 2 Kurva efisiensi bakterisidal dari [ CIE 155: 2003 ]

Kuantum dengan panjang gelombang dalam kisaran ini diserap oleh asam nukleat, yang mengarah pada penghancuran struktur DNA dan RNA. Selain bakterisida, yaitu, membunuh bakteri, kisaran ini memiliki efek virucidal (antivirus), fungisida (antijamur) dan sporocidal (pembunuh spora). Ini termasuk membunuh virus RNA yang menyebabkan pandemi 2020, SARS-CoV-2.

Efek bakterisida dari sinar matahari

Efek bakterisida dari sinar matahari relatif kecil. Mari kita lihat spektrum matahari di atas atmosfer dan di bawah atmosfer:

Ara. 3. Spektrum radiasi matahari di atas atmosfer dan di permukaan laut. Bagian terberat dari jangkauan ultraviolet tidak mencapai permukaan bumi (dipinjam dari Wikipedia).

Perlu memperhatikan spektrum atmosfer di atas yang disorot dengan warna kuning. Energi kuantum dari tepi kiri spektrum sinar matahari di atas atmosfer dengan panjang gelombang kurang dari 240 nm sesuai dengan energi pengikat kimia sebesar 5,1 eV dalam molekul oksigen O2. Oksigen molekuler menyerap kuanta ini, ikatan kimia terputus, atom oksigen "O" terbentuk, yang menggabungkan kembali menjadi molekul oksigen "O2" dan, sebagian, ozon "O3".

UVC matahari di atas atmosfer membentuk ozon di atmosfer atas, yang disebut lapisan ozon. Energi ikatan kimia dalam molekul ozon lebih rendah daripada dalam molekul oksigen, dan karena itu ozon menyerap lebih sedikit energi daripada oksigen. Dan jika oksigen hanya menyerap UVC, maka lapisan ozon menyerap UVC dan UVB. Ternyata matahari menghasilkan ozon di ujung bagian ultraviolet spektrum, dan ozon ini kemudian menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet matahari yang keras, melindungi Bumi.

Dan sekarang, dengan hati-hati, memperhatikan panjang gelombang dan skala, spektrum matahari kompatibel dengan spektrum aksi bakterisida.

Ara. 4 Spektrum aksi bakterisida dan spektrum radiasi matahari.

Terlihat bahwa efek bakterisida dari sinar matahari dapat diabaikan. Bagian dari spektrum yang mampu mengerahkan efek bakterisida hampir sepenuhnya diserap oleh atmosfer. Pada waktu yang berbeda dalam setahun dan di lintang yang berbeda, situasinya sedikit berbeda, tetapi secara kualitatif serupa.

Bahaya UV

Kepala salah satu negara besar menyarankan: "untuk menyembuhkan COVID-19, Anda perlu mengirimkan sinar matahari ke dalam tubuh." Namun, UV bakterisida menghancurkan RNA dan DNA, termasuk manusia. Jika Anda "memberikan sinar matahari ke dalam tubuh" - seseorang akan mati.

Epidermis, terutama stratum korneum sel-sel mati, melindungi jaringan hidup dari UVC. Di bawah lapisan epidermis, hanya kurang dari 1% radiasi UVC yang menembus [WHO]. Gelombang yang lebih panjang UVB dan UVA menembus ke kedalaman yang lebih besar.

Jika tidak ada ultraviolet matahari, mungkin orang tidak akan memiliki epidermis dan stratum korneum, dan permukaan tubuh lendir, seperti pada siput. Tetapi karena manusia berevolusi di bawah matahari, hanya permukaan yang terlindung dari matahari yang lendir. Yang paling rentan adalah permukaan lendir mata, terlindung dari sinar ultraviolet matahari selama berabad-abad, bulu mata, alis, motilitas wajah, dan kebiasaan tidak memandang matahari.

Ketika mereka pertama kali belajar mengganti lensa dengan lensa buatan, dokter mata dihadapkan pada masalah luka bakar retina. Mereka mulai memahami alasannya dan menemukan bahwa lensa manusia yang hidup untuk radiasi ultraviolet buram dan melindungi retina. Setelah itu, lensa buatan dibuat buram terhadap radiasi ultraviolet.

Gambar mata dalam sinar ultraviolet menggambarkan opacity lensa untuk radiasi ultraviolet. Tidak layak untuk menerangi mata Anda sendiri dengan sinar ultraviolet, karena lensa menjadi keruh dari waktu ke waktu, termasuk karena dosis radiasi ultraviolet yang terakumulasi selama bertahun-tahun, dan perlu diganti. Karena itu, kami akan mengambil keuntungan dari pengalaman orang-orang pemberani yang mengabaikan keselamatan, menyorotkan senter UV pada 365 nm di mata mereka, dan memposting hasilnya di YouTube.

Ara. 5 Bingkai dari video saluran Youtube "Kreosan".

365nm luminescent ultraviolet senter (UVA) sangat populer. Dibeli oleh orang dewasa, tetapi tak pelak jatuh ke tangan anak-anak. Anak-anak menyinari lentera ini di mata mereka, dengan hati-hati dan untuk waktu yang lama memeriksa kristal bercahaya. Tindakan seperti itu diinginkan untuk dicegah. Jika ini terjadi, seseorang dapat meyakinkan diri sendiri bahwa katarak dalam studi tikus secara meyakinkan disebabkan oleh iradiasi lensa UVB, tetapi efek katogen UVA tidak stabil [ WHO ].
Namun demikian, spektrum pasti dari radiasi ultraviolet pada lensa tidak diketahui. Dan jika Anda menganggap bahwa katarak adalah efek yang sangat tertunda, Anda perlu sejumlah pikiran agar tidak menyinari sinar ultraviolet di mata Anda terlebih dahulu.

Selaput lendir mata menjadi meradang relatif cepat di bawah sinar ultraviolet, ini disebut fotokeratitis dan fotokonjungtivitis. Selaput lendir memerah dan sensasi "pasir di mata" muncul. Efeknya menghilang setelah beberapa hari, tetapi luka bakar berulang dapat menyebabkan kerutan pada kornea.

Panjang gelombang yang menyebabkan efek ini kira-kira sesuai dengan fungsi bahaya UV tertimbang yang diberikan dalam standar untuk keamanan fotobiologis [IEC 62471] dan kira-kira bertepatan dengan kisaran aksi bakterisida.

Ara. 6 Spektrum radiasi UV menyebabkan fotokonjungtivitis dan fotokeratitis dari [ DIN 5031-10 ] dan fungsi tertimbang dari bahaya UV aktinik pada kulit dan mata dari [ IEC 62471 ].

Dosis ambang batas untuk photokeratitis dan photoconjunctivitis 50-100 J / m ² , nilai ini tidak melebihi dosis yang digunakan untuk desinfeksi. Mendisinfeksi selaput lendir mata dengan sinar ultraviolet, tanpa menyebabkan peradangan, tidak akan berhasil.

Eritema, yaitu, "terbakar sinar matahari" adalah ultraviolet berbahaya dalam kisaran hingga 300 nm. Menurut beberapa sumber, efisiensi spektral maksimum eritema pada panjang gelombang sekitar 300 nm [ WHO ]. Dosis minimum yang menyebabkan eritema MED yang hampir tidak terlihat (Dosis Erythema Minimum) untuk berbagai jenis kulit berkisar antara 150 hingga 2000 J / m² . Untuk penghuni band tengah khas MED dapat dianggap nilai sekitar 200 ... 300 J / m ² .

UVB dalam kisaran 280-320 nm, dengan maksimum sekitar 300 nm, menyebabkan kanker kulit. Tidak ada dosis ambang, lebih banyak dosis - risiko lebih tinggi, dan efeknya tertunda.

Ara. 7 Kurva radiasi ultraviolet menyebabkan eritema dan kanker kulit.

Penuaan kulit Photoinduced disebabkan oleh radiasi ultraviolet di seluruh kisaran 200 ... 400 nm. Ada foto seorang pengemudi truk terkenal yang terpapar radiasi ultraviolet di roda terutama dari sisi kiri. Pengemudi itu terbiasa mengemudi dengan jendela pengemudi di bawah, tetapi sisi kanan wajah dilindungi dari radiasi ultraviolet matahari oleh kaca depan. Perbedaan usia kulit di sisi kanan dan kiri sangat mengesankan:

Ara. 8 Foto seorang pengemudi yang mengendarai jendela pengemudi [ Nejm ] turun selama 28 tahun .

Jika kita memperkirakan bahwa usia kulit pada sisi yang berbeda pada wajah orang ini berbeda dua puluh tahun, dan ini disebabkan oleh fakta bahwa selama kira-kira dua puluh tahun yang sama, satu sisi wajah diterangi oleh matahari dan yang lainnya tidak, kita dapat membuat kesimpulan dengan hati-hati bahwa suatu hari di bawah sinar matahari adalah satu hari. hari dan kulit tua.

Dari data referensi [ WHO ] diketahui bahwa di lintang tengah di musim panas di bawah sinar matahari langsung, dosis eritema minimum adalah 200 J / m ²mengetik lebih cepat dari satu jam. Membandingkan angka-angka ini dengan kesimpulan yang dibuat, kita dapat menarik kesimpulan lain - penuaan kulit dengan pekerjaan berkala dan jangka pendek dengan lampu ultraviolet bukanlah bahaya yang signifikan.

Berapa banyak UV yang diperlukan untuk disinfeksi

Jumlah mikroorganisme yang bertahan hidup di permukaan dan di udara berkurang secara eksponensial dengan meningkatnya dosis radiasi ultraviolet. Misalnya, dosis yang membunuh 90% mycobacterium tuberculosis adalah 10 J / m ² . Dua dosis tersebut membunuh 99%, tiga dosis membunuh 99,9%, dll.

Ara. 9 Ketergantungan proporsi mycobacteria tuberkulosis yang masih hidup pada dosis radiasi ultraviolet pada panjang gelombang 254 nm.

Hubungan eksponensial penting karena bahkan dosis kecil membunuh sebagian besar mikroorganisme.

Di antara mikroorganisme patogen yang tercantum dalam [ CIE 155: 2003 ], Salmonella adalah yang paling resisten terhadap radiasi ultraviolet. Dosis yang membunuh 90% bakteri adalah 80 J / m ² . Menurut review [Kowalski2020], dosis rata-rata yang membunuh 90% dari coronavirus adalah 67 J / m ² . Tapi bagi sebagian besar mikroorganisme, dosis ini tidak melebihi 50 J / m ² . Untuk tujuan praktis, Anda dapat mengingat bahwa dosis standar, desinfektan dengan efisiensi 90%, 50 J / m ² .

Menurut metodologi saat ini yang disetujui oleh Kementerian Kesehatan Rusia untuk penggunaan radiasi ultraviolet untuk desinfeksi udara [ R 3.5.1904-04 ], efisiensi desinfeksi maksimum "tiga sembilan" atau 99,9% diperlukan untuk ruang operasi, rumah sakit bersalin, dll. Untuk kelas sekolah, bangunan umum, dll. cukup "satu sembilan", yaitu, 90% dari mikroorganisme yang hancur. Ini berarti bahwa tergantung pada kategori tempat, dari satu hingga tiga dosis standar 50 ... 150 J / m ^{2 sudah} cukup .

Contoh menilai waktu pemaparan yang diperlukan: misalnya, perlu untuk mendisinfeksi udara dan permukaan di ruangan berukuran 5 × 7 × 2,8 meter, yang digunakan lampu terbuka Philips TUV 30W.

Dalam deskripsi teknis lampu, fluks bakterisida 12 W ditunjukkan [ TUV] Dalam kasus ideal, seluruh aliran mengalir ke permukaan yang didesinfeksi, tetapi dalam situasi nyata, separuh aliran akan hilang tanpa manfaat, misalnya, akan sangat menerangi dinding di belakang lampu. Oleh karena itu, kami akan mengandalkan aliran 6 watt yang berguna. Total area permukaan yang diradiasi dalam ruangan - lantai 35 m ² + 35 m langit-langit ² + dinding 67 m ² , total 137 m ² .

Rata-rata, fluks radiasi bakterisida 6 W / 137 m ² = 0,044 W / m ² jatuh di permukaan . Dalam satu jam, yaitu, dalam 3600 detik, dosis 0,044 W / m ² × 3600 s = 158 J / m ² , atau bulat 150 J / m ² , harus terjadi pada permukaan ini. Yang sesuai dengan tiga dosis standar 50 J / m ² atau “tiga kali sembilan” - 99,9% bakterisida khasiat, yaitu persyaratan operasi. Dan karena dosis yang dihitung, sebelum jatuh ke permukaan, melewati volume ruangan, udara juga didesinfeksi dengan efisiensi yang tidak kalah.

Jika persyaratan untuk sterilitas kecil dan "satu sembilan" sudah cukup, contoh yang dipertimbangkan memerlukan waktu paparan tiga kali lebih pendek - dibulatkan hingga 20 menit.

Perlindungan UV

Langkah perlindungan utama selama disinfeksi UV adalah meninggalkan ruangan. Menjadi dekat dengan lampu UV yang berfungsi, tetapi memalingkan muka tidak akan membantu, mata lendir diiradiasi pula.

Ukuran perlindungan parsial untuk selaput lendir mata mungkin gelas kaca. Pernyataan kategoris "kaca tidak lulus ultraviolet" tidak benar, sampai batas tertentu memang benar, dan merek kaca berbeda. Tetapi secara umum, dengan penurunan panjang gelombang, transmitansi berkurang, dan UVC ditransmisikan secara efektif hanya oleh kaca kuarsa. Kacamata tontonan dalam hal apapun tidak kuarsa.

Kami yakin dapat mengatakan bahwa mereka tidak membiarkan lensa ultraviolet dari kacamata yang ditandai dengan UV400.

Ara. 10 Spektrum transmisi kacamata tontonan dengan indeks UV380, UV400 dan UV420. Gambar dari situs [ Mitsuichemicals ]

Juga tindakan perlindungan adalah penggunaan sumber-sumber kisaran bakterisida UVC yang tidak berpotensi memancarkan bahaya, tetapi tidak efektif untuk desinfeksi, rentang UVB dan UVA.

Sumber UV

Dioda UV

Dioda UV 365 nm (UVA) yang paling umum adalah untuk "senter polisi," yang menyebabkan pendaran mendeteksi kontaminan yang tidak terlihat tanpa sinar UV. Desinfeksi dengan dioda semacam itu tidak dimungkinkan (lihat Gambar 11).
Untuk desinfeksi, Anda dapat menggunakan dioda UVC gelombang pendek dengan panjang gelombang 265 nm. Biaya modul dioda yang menggantikan lampu bakterisida merkuri melebihi biaya lampu dengan tiga urutan besarnya, sehingga dalam praktiknya solusi seperti itu untuk desinfeksi area yang luas tidak digunakan. Tetapi ada perangkat kompak pada dioda UV untuk desinfeksi area kecil - alat, telepon, tempat-tempat kerusakan kulit, dll.

Lampu merkuri bertekanan rendah

Lampu merkuri bertekanan rendah adalah standar untuk membandingkan semua sumber lainnya.
Sebagian besar energi radiasi uap merkuri pada tekanan rendah dalam pelepasan listrik adalah pada panjang gelombang 254 nm, yang ideal untuk disinfeksi. Sebagian kecil energi dipancarkan pada panjang gelombang 185 nm, menghasilkan ozon secara intensif. Dan sejumlah kecil energi dipancarkan pada panjang gelombang lain, termasuk rentang yang terlihat.

Dalam lampu fluoresen merkuri putih-cahaya biasa, kaca bohlam tidak mengirimkan radiasi ultraviolet yang dipancarkan oleh uap merkuri. Tapi fosfor, bubuk putih di dinding labu, di bawah pengaruh sinar ultraviolet bersinar dalam rentang yang terlihat.

Lampu UVB atau UVA diatur dengan cara yang sama, bola kaca tidak melewati puncak 185 nm dan puncak 254 nm, tetapi fosfor di bawah pengaruh radiasi ultraviolet gelombang pendek tidak memancarkan cahaya tampak, tetapi ultraviolet gelombang panjang. Ini adalah lampu teknis. Dan karena spektrum lampu UVA mirip dengan matahari, lampu tersebut juga digunakan untuk penyamakan. Perbandingan spektrum dengan kurva efisiensi bakterisida menunjukkan bahwa tidak praktis untuk menggunakan lampu UVB dan terutama lampu UVA untuk disinfeksi.

Ara. 11 Perbandingan kurva efisiensi bakterisida, spektrum lampu UVB, spektrum lampu penyamakan UVA, dan spektrum dioda 365 nm. Spektrum lampu diambil dari situs Asosiasi Produsen cat Amerika [ Paint ].

Perhatikan bahwa spektrum lampu fluoresen UVA lebar dan menangkap kisaran UVB. Spektrum dioda 365 nm jauh lebih sempit, itu adalah "UVA jujur". Jika UVA diperlukan untuk menginduksi pendaran untuk tujuan dekoratif atau untuk mendeteksi kontaminasi, menggunakan dioda lebih aman daripada menggunakan lampu neon ultraviolet.

Lampu kuman merkuri bertekanan rendah UVC berbeda dari lampu fluoresen di mana tidak ada fosfor di dinding labu dan bola lampu melewati sinar ultraviolet. Jalur utama 254 nm selalu dilewati, dan jalur penghasil ozon 185 nm dapat dibiarkan dalam spektrum lampu atau dilepas oleh tabung kaca dengan transmisi selektif.

Ara. 12 Rentang emisi ditunjukkan pada tanda UV. Lampu kuman UVC dapat dikenali dengan tidak adanya fosfor pada bohlam.

Ozon memiliki efek bakterisidal tambahan, tetapi bersifat karsinogen, oleh karena itu, agar tidak menunggu ozon untuk cuaca setelah disinfeksi, gunakan lampu non-ozon tanpa garis 185 nm dalam spektrum. Lampu-lampu ini memiliki spektrum yang hampir sempurna - jalur utama dengan efisiensi bakterisidal tinggi 254 nm, radiasi sangat lemah dalam rentang radiasi ultraviolet non-bakterisida, dan radiasi "sinyal" kecil dalam rentang yang terlihat.

Ara. 13. Spektrum lampu merkuri tekanan rendah UVC (disediakan oleh lumen2b.ru) dikombinasikan dengan spektrum radiasi matahari (dari Wikipedia) dan kurva kemanjuran bakterisida (dari ESNA Lighting Handbook [ ESNA ]).

Cahaya biru dari lampu bakterisida memungkinkan Anda melihat bahwa lampu merkuri menyala dan berfungsi. Cahaya redup, dan ini menciptakan kesan menyesatkan bahwa aman untuk melihat lampu. Kami tidak merasa bahwa radiasi dalam kisaran UVC adalah 35 ... 40% dari total daya yang dikonsumsi oleh lampu.

Ara. 14 Sebagian kecil dari energi radiasi uap merkuri berada dalam kisaran yang terlihat dan terlihat sebagai cahaya biru yang redup.

Lampu merkuri bakterisidal tekanan rendah memiliki dasar yang sama dengan lampu neon konvensional, tetapi dibuat dengan panjang yang berbeda sehingga lampu bakterisidal tidak dimasukkan ke dalam lampu biasa. Luminer untuk lampu bakterisidal, selain dimensi, dicirikan bahwa semua bagian plastik tahan terhadap radiasi ultraviolet, kabel dari ultraviolet ditutup, dan tidak ada diffuser.

Untuk kebutuhan bakterisida di rumah, penulis menggunakan lampu bakterisidal 15 W, yang sebelumnya digunakan untuk mendisinfeksi larutan nutrisi tanaman hidroponik. Analoginya dapat ditemukan pada permintaan "aquarium uv sterilisator". Ketika lampu beroperasi, ozon dilepaskan, yang tidak baik, tetapi berguna untuk disinfektan, misalnya sepatu.

Ara. 15 Lampu merkuri bertekanan rendah dengan socle dari berbagai jenis. Gambar dari situs web Aliexpress.

Lampu merkuri bertekanan sedang dan tinggi

Peningkatan tekanan uap merkuri memperumit spektrum, spektrum mengembang dan lebih banyak garis muncul di dalamnya, termasuk pada panjang gelombang penghasil ozon. Pengenalan aditif dalam merkuri menyebabkan kompleksitas spektrum yang lebih besar. Ada banyak jenis lampu seperti itu, dan spektrumnya masing-masing istimewa.

Ara. 16 Contoh spektrum lampu merkuri tekanan sedang dan tinggi

Peningkatan tekanan mengurangi efisiensi lampu. Menggunakan merek Aquafineuv sebagai contoh, lampu bertekanan sedang di area UVC sudah memancarkan 15-18% dari konsumsi daya, dan bukan 40% sebagai lampu bertekanan rendah. Dan biaya peralatan per satu watt fluks UVC lebih tinggi [ Aquafineuv ].
Berkurangnya efisiensi dan peningkatan biaya lampu diimbangi dengan kekompakan. Misalnya, desinfeksi air mengalir atau pengeringan pernis yang diterapkan dengan kecepatan tinggi dalam pencetakan membutuhkan sumber yang padat dan kuat, biaya unit dan efisiensi tidak penting. Tetapi menggunakan lampu seperti itu untuk disinfeksi tidak benar.

Irradiator UV dari pembakar DRL dan lampu DRT

Ada cara "populer" untuk mendapatkan sumber cahaya ultraviolet yang kuat secara relatif murah. Sudah tidak digunakan lagi, tetapi masih menjual lampu DRL cahaya putih 125 ... 1000 watt. Dalam lampu ini, di dalam bohlam luar ada "burner" - lampu merkuri bertekanan tinggi. Ini memancarkan broadband ultraviolet, yang tertunda oleh bola kaca eksternal, tetapi membuat fosfor di dindingnya bersinar. Jika Anda memecahkan labu eksternal dan menghubungkan burner ke jaringan melalui choke standar, Anda akan mendapatkan emitor ultraviolet broadband yang kuat.

Emitor darurat seperti itu memiliki kekurangan: efisiensi rendah dibandingkan dengan lampu tekanan rendah, sebagian besar radiasi ultraviolet di luar kisaran bakterisida, dan Anda tidak dapat tinggal di ruangan selama beberapa waktu setelah mematikan lampu sampai ozon meluruh atau menghilang.

Namun keunggulannya tidak terbantahkan: biaya rendah dan daya tinggi dengan dimensi yang ringkas. Plus termasuk generasi ozon. Ozon desinfektan permukaan yang diarsir yang tidak akan terkena sinar ultraviolet.

Ara. 17 Iradiator ultraviolet yang terbuat dari lampu DRL. Foto ini diterbitkan atas izin penulis, seorang dokter gigi Bulgaria, menggunakan irradiator ini sebagai tambahan untuk lampu bakterisida TUV 30W Philips standar.

Sumber serupa dari sinar ultraviolet untuk desinfeksi dalam bentuk lampu merkuri bertekanan tinggi digunakan pada irradiator tipe "Sun" OUFK-01.

Misalnya, untuk lampu populer "DRT 125-1" pabrikan tidak menerbitkan spektrum, tetapi dokumentasi memberikan parameter: intensitas radiasi pada jarak 1 m dari lampu UVA adalah 0,98 W / m ² , UVB adalah 0,83 W / m ² , UVC - 0,72 W / m ² , fluks bakterisida 8 W, dan setelah digunakan, diperlukan ventilasi kamar dari ozon [ Lisma] Untuk pertanyaan langsung tentang perbedaan antara lampu DRT dan pembakar DRL, pabrikan di blognya menjawab bahwa DRT memiliki lapisan hijau yang hangat pada katoda.

Ara. 18 Sumber cahaya ultraviolet broadband adalah lampu DRT-125

Menurut karakteristik yang dinyatakan, terlihat bahwa spektrum broadband dengan pangsa radiasi yang hampir sama dalam ultraviolet lunak, sedang, dan keras, termasuk menangkap UVC keras yang menghasilkan ozon. Aliran bakterisida adalah 6,4% dari konsumsi daya, yaitu efisiensi 6 kali lebih kecil dari lampu tabung bertekanan rendah.

Pabrikan tidak mempublikasikan spektrum lampu ini, tetapi gambar yang sama dengan spektrum beberapa DRT beredar di Internet. Sumber aslinya tidak diketahui, tetapi rasio energi dalam rentang UVC, UVB dan UVA tidak sesuai dengan yang dinyatakan untuk lampu DRT-125. Rasio kira-kira sama dinyatakan untuk DRT, dan spektrum menunjukkan bahwa energi UVB adalah kelipatan dari energi UBC. Dan dalam UVA jauh lebih tinggi daripada di UVB.

Ara. 19. Spektrum busur lampu merkuri bertekanan tinggi, paling sering menggambarkan spektrum yang banyak digunakan untuk keperluan medis DRT-125.

Jelas bahwa lampu dengan tekanan dan aditif berbeda dalam merkuri memancarkan agak berbeda. Juga jelas bahwa konsumen yang tidak mendapat informasi cenderung membayangkan karakteristik dan sifat-sifat produk yang diinginkan, memperoleh kepercayaan berdasarkan asumsi sendiri, dan melakukan pembelian. Dan publikasi spektrum lampu tertentu akan menyebabkan diskusi, perbandingan, dan kesimpulan.

Penulis pernah membeli instalasi OUFK-01 dengan lampu DRT-125 dan menggunakannya selama beberapa tahun untuk menguji ketahanan UV dari produk plastik. Dia menyinari dua produk sekaligus, salah satunya adalah kontrol plastik tahan UV, dan tampak yang lebih cepat menguning. Untuk aplikasi seperti itu, pengetahuan tentang bentuk spektrum yang tepat tidak diperlukan, hanya penting bahwa emitor adalah broadband. Tetapi mengapa menggunakan broadband ultraviolet jika disinfeksi diperlukan?

Penunjukan OUFK-01 menunjukkan bahwa irradiator digunakan dalam proses inflamasi akut. Yaitu, dalam kasus di mana efek positif dari disinfeksi kulit melebihi kemungkinan bahaya radiasi ultraviolet broadband. Jelas, dalam hal ini, lebih baik menggunakan ultraviolet pita sempit, tanpa panjang gelombang dalam spektrum yang memiliki efek berbeda kecuali bakterisida.

Desinfeksi udara

Sinar ultraviolet dianggap tidak cukup untuk mendisinfeksi permukaan, karena sinar tidak dapat menembus di mana, misalnya, alkohol menembus. Tetapi ultraviolet membersihkan udara secara efektif.

Ketika bersin dan batuk, tetesan beberapa mikrometer dalam ukuran terbentuk, yang menggantung di udara dari beberapa menit hingga beberapa jam [ CIE 155: 2003 ]. Studi tentang tuberkulosis menunjukkan bahwa satu tetes aerosol cukup untuk infeksi.

Di jalan, kita relatif aman karena volume besar dan mobilitas udara, yang dapat mengusir dan mendisinfeksi siapa saja dan siapa saja dengan waktu dan radiasi matahari. Bahkan di metro, sementara proporsi orang yang terinfeksi kecil, volume total udara per satu orang yang terinfeksi besar, dan ventilasi yang baik membuat risiko penularan infeksi kecil. Tempat paling berbahaya selama pandemi penyakit di udara adalah lift. Oleh karena itu, sepatu bersalin harus dikarantina, dan udara di tempat umum dengan ventilasi yang tidak memadai perlu didesinfeksi.

Resirkulator

Salah satu opsi untuk disinfeksi udara adalah resirkulator UV tertutup. Kita akan membahas salah satu dari resirkulator semacam itu - "Dezar 7", yang dikenal karena terlihat bahkan di kantor orang pertama di negara bagian itu.

Deskripsi resirkulator mengatakan bahwa ia berhembus 100 m ³ per jam dan dimaksudkan untuk memproses ruangan dengan volume 100 m ³ (sekitar 5 × 7 × 2,8 meter).
Namun, kemampuan untuk mendisinfeksi 100 m ³ udara per jam tidak berarti bahwa udara dalam ruangan 100 m ³ per jam akan diperlakukan sama efisiennya. Udara yang diolah mencairkan udara kotor, dan dalam bentuk ini berulang-ulang memasuki resirkulator. Sangat mudah untuk membangun model matematika dan menghitung efektivitas proses semacam itu:

Ara. 20 Pengaruh resirkulator UV pada jumlah mikroorganisme di udara ruangan tanpa ventilasi.

Untuk mengurangi konsentrasi mikroorganisme di udara hingga 90%, resirkulator perlu bekerja lebih dari dua jam. Dengan tidak adanya ventilasi di dalam ruangan, ini dimungkinkan. Tetapi tidak ada kamar normal dengan orang dan tanpa ventilasi. Sebagai contoh, [ SP 60.13330.2016 ] menetapkan konsumsi minimum udara luar selama ventilasi 3 m ³ per jam per 1 m ² area apartemen. Yang sesuai dengan perubahan udara lengkap sekali dalam satu jam dan membuat resirkulator tidak berguna.

Jika kita mempertimbangkan model bukan pencampuran lengkap, tetapi jet laminar yang melewati jalur kompleks yang sudah mapan di ruangan dan masuk ke ventilasi, penggunaan disinfektan salah satu dari jet ini bahkan lebih sedikit daripada dalam model pencampuran penuh.

Bagaimanapun, resirkulator UV tidak lebih berguna daripada jendela terbuka.

Salah satu alasan rendahnya efisiensi resirkulator adalah bahwa efek bakterisida dalam hal setiap watt fluks UV sangat kecil. Balok melewati sekitar 10 sentimeter di dalam instalasi, dan kemudian dipantulkan dari aluminium dengan koefisien sekitar k = 0,7. Ini berarti bahwa jangkauan efektif balok di dalam instalasi adalah sekitar setengah meter, setelah itu diserap tanpa manfaat.

Ara. 21. Bingkai dari video di Youtube, tempat resirkulator dibongkar. Lampu bakterisida dan permukaan aluminium reflektif terlihat, memantulkan ultraviolet jauh lebih buruk daripada cahaya tampak [ Dezar ].

Lampu bakterisida yang menggantung secara terbuka di dinding di kantor klinik dan sesuai jadwal yang dinyalakan oleh dokter berkali-kali lebih efektif. Sinar dari lampu terbuka melewati beberapa meter, desinfektan udara pertama dan kemudian permukaan.

Iradiator udara di bagian atas ruangan

Di bangsal rumah sakit, di mana pasien terbaring di tempat tidur terus-menerus, instalasi UV kadang-kadang digunakan, yang menyinari aliran udara yang bersirkulasi di bawah langit-langit. Kelemahan utama dari instalasi semacam itu adalah kisi-kisi yang menutup lampu, hanya memungkinkan sinar masuk tepat satu arah untuk dilewati, menyerap tanpa manfaat lebih dari 90% dari sisa aliran.

Anda juga dapat meniup udara melalui iradiator sehingga pada saat yang sama resirkulator diperoleh, tetapi ini tidak dilakukan, mungkin karena keengganan untuk mendapatkan pengumpul debu di ruangan.

Ara. 22 Subradiasi UV irradiator, gambar dari [ Airsteril ].

Kisi-kisi melindungi orang di dalam ruangan dari radiasi UV langsung, tetapi aliran yang melewati kisi-kisi mengenai langit-langit dan dinding dan merefleksikan secara difus, dengan koefisien refleksi sekitar 10%. Ruangan itu dipenuhi dengan radiasi ultraviolet omnidirectional dan orang-orang menerima dosis radiasi ultraviolet sebanding dengan waktu yang dihabiskan di ruangan itu.

Peninjau dan Penulis

Reviewer:
Artyom Balabanov, insinyur elektronik, pengembang sistem curing UV;
Rumen Vasilev, Ph.D., insinyur pencahayaan, OOD Interluks, Bulgaria;
Vadim Grigorov, ahli biofisika;
Stanislav Lermontov, insinyur pencahayaan, Integrated Systems LLC;
Alexey Pankrashkin, Ph.D., profesor, pencahayaan semikonduktor dan fotonik, LLC "INTECH Engineering";
Andrey Khramov, spesialis desain pencahayaan untuk fasilitas medis;
Vitaly Tsvirko, Kepala Laboratorium Pengujian Pencahayaan Pusat Penelitian Ilmiah dan Teknis Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Belarusia
Penulis: Anton Sharakshane, Ph.D., teknisi pencahayaan dan ahli biofisika, MGMU Pertama dinamai MEREKA. Sechenova

Referensi

Referensi

[Airsteril] www.airsteril.com.hk/en/products/UR460
[Aquafineuv] www.aquafineuv.com/uv-lamp-technologies
[CIE 155:2003] CIE 155:2003 ULTRAVIOLET AIR DISINFECTION
[DIN 5031-10] DIN 5031-10 2018 Optical radiation physics and illuminating engineering. Part 10: Photobiologically effective radiation, quantities, symbols and action spectra. . . ,
[ESNA] ESNA Lighting Handbook, 9th Edition. ed. Rea M.S. Illuminating Engineering Society of North America, New York, 2000
[IEC 62471] 62471-2013 .
[Kowalski2020] Wladyslaw J. Kowalski et al., 2020 COVID-19 Coronavirus Ultraviolet Susceptibility, DOI: 10.13140/RG.2.2.22803.22566
[Lisma] lisma.su/en/strategiya-i-razvitie/bactericidal-lamp-drt-ultra.html
[Mitsuichemicals] jp.mitsuichemicals.com/en/release/2014/141027.htm
[Nejm] www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMicm1104059
[Paint] www.paint.org/coatingstech-magazine/articles/analytical-series-principles-of-accelerated-weathering-evaluations-of-coatings
[TUV] www.assets.signify.com/is/content/PhilipsLighting/fp928039504005-pss-ru_ru
[] . : .
[] youtu.be/u6kAe3bOVVw
[ 3.5.1904-04] 3.5.1904-04
[ 60.13330.2016] 60.13330.2016 , .

UPD: Versi video artikel yang dirilis secara eksperimental

Ultraviolet: desinfeksi dan keamanan yang efektif