V našich předchozích článcích jsme se podrobně zabývali otázkami, jako jsou baktericidní ozařovače otevřeného typu a recirkulační ozařovače. Zkoumali jsme také princip činnosti a účel konkrétní značky ozařovače-recirkulátoru – Dezar, vyrobeného ruskou společností KRONT. V článcích jsme zjistili, že hlavní aktivní složkou tohoto typu zařízení je baktericidní ultrafialová lampa. Tentokrát se podrobně podíváme na to, co je to baktericidní lampa, jak se liší od křemenné a jakou roli v tom všem hraje ultrafialové záření.
Ultrafialové záření
Ultrafialové záření je elektromagnetické záření s vlnovou délkou mezi spektrem viditelného a rentgenového záření (od 10 do 400 nanometrů). Hlavním a nejsilnějším přírodním zdrojem UV záření je slunce. V malých množstvích je ultrafialové světlo extrémně prospěšné pro lidi a většinu živých organismů. Jedním z nejdůležitějších pozitivních aspektů expozice člověka ultrafialovému záření je výrazné zvýšení produkce vitaminu D v těle. Nezapomeňte však, že kromě pozitivních faktorů dopadu ultrafialového záření na člověka existují i negativní. Jedním z příkladů škodlivého účinku je dlouhodobé vystavení člověka otevřenému slunci, které často způsobuje popáleniny kůže – to, čemu se lidově říká „spálená“.
Kromě přírodních zdrojů ultrafialového záření existují i umělé. V polovině 20. století, souběžně s vývojem elektrických lamp pro viditelné světlo, se aktivně vyvíjely také lampy s ultrafialovým spektrem. Následně byly široce používány v různých oblastech lidské činnosti. Kromě nejzřejmějšího lékařského oboru se umělé UV záření používá v zemědělství, bankovnictví, tisku, forenzní, kosmetologii, zpracovatelském a těžebním průmyslu a mnoha dalších oblastech.
Druhy ultrafialového záření
Celé spektrum ultrafialového záření je obvykle rozděleno do tří rozsahů:
- Dlouhá vlnová délka (400 – 315 nm)
- Střední vlna (315 – 280 nm)
- Krátkovlnné (280–100 nm)
Pro srovnání! Viditelný rozsah zeleného světla je mezi 600 a 500 nm, modrého světla je mezi 500 a 400 nm a vlnové délky rentgenového záření jsou pod 100 nm.
Různé vlnové délky UV záření mají různé fytobiologické účinky a podle těchto rozdílů nacházejí širokou škálu uplatnění. Přirozený zdroj ultrafialového záření, slunce, má poměrně vysokou sílu paprsků, ale většina těchto paprsků je absorbována horními vrstvami atmosféry a pouze dlouhovlnné spektrum paprsků a malá část středních vln spektrum dosáhne zemského povrchu.
U umělých zdrojů UV světla je možné zvolit požadovaný stupeň propustnosti ultrafialového záření a v důsledku toho je možné vyvinout různé světelné zdroje pro různé potřeby.
Zařízení ultrafialové lampy
V moderním pojetí je ultrafialová výbojka nízkotlaká rtuťová výbojka s baňkou vyrobenou z určitého materiálu, který poskytuje stanovené spektrum propustného ultrafialového záření.
Ultrafialová lampa je speciální skleněná baňka naplněná inertním plynem obsahujícím páry rtuti.
Vzhledem k přítomnosti rtuťových par v žárovce UV lampy se taková lampa nesmí likvidovat společně s běžným domovním odpadem.
Princip činnosti těchto lamp je téměř zcela totožný s provozem zářivek. Při použití elektrického náboje se rtuťové páry rozloží a vznítí, což způsobí stejnou ultrafialovou záři. Ale na rozdíl od zářivek žárovka neobsahuje speciální látku (luminofor), která přeměňuje UV záření na záření viditelné pro lidské oko.
Typy ultrafialových lamp
Jak již bylo zmíněno výše, jednou z nejdůležitějších součástí ultrafialové lampy je žárovka ze speciálního materiálu, která je zodpovědná za to, jaké spektrum záření bude přenášeno ven.
V současné době existují dva typy ultrafialových lamp na základě složení materiálu žárovky:
- Křemenná lampa;
- Germicidní lampa.
Křemenná ultrafialová lampa
Křemenné lampy a zařízení na nich založená jsou již dlouho široce používány téměř ve všech zdravotnických zařízeních a v mnoha bytech. Tento typ ultrafialové lampy získal své jméno právě kvůli materiálu použitému na výrobu žárovky – křemennému sklu. Tento povlak propouští ultrafialové záření o vlnové délce v rozsahu 205 – 315 nm. V důsledku mnoha studií bylo zjištěno, že toto konkrétní spektrum záření je nejničivější pro 99.9 % všech mikroorganismů.
Jednou z vlastností tohoto typu lamp je vysoký stupeň tvorby ozónu ve vzduchu. Ozon je pro člověka toxický plyn se silnými oxidačními vlastnostmi a vzniká vlivem ultrafialového záření o vlnové délce kratší než 257 nm na kyslíku. Přítomnost ozónu ve vzduchu se vyznačuje ostrým, specifickým „kovovým“ zápachem, který ve vysokých koncentracích připomíná vůni chlóru.
germicidní ultrafialová lampa
Na rozdíl od křemenných lamp je baňka baktericidních lamp vyrobena ze skla se speciálním „uviolickým“ povlakem (nástřikem). Tento povlak umožňuje lampě vyzařovat ultrafialové světlo ve velmi úzkém spektru 252 – 254 nm, což je měkké ultrafialové spektrum. Takové lampy jsou bezpečnější, ale neméně účinné.
Hlavním rozdílem mezi baktericidními výbojkami a křemennými výbojkami je téměř úplná filtrace UV paprsků, které způsobují tvorbu ozónu ve vzduchu. Díky této vlastnosti je použití baktericidních lamp bezpečnější a také získaly své druhé jméno: ultrafialové lampy bez ozónu.
Amalgámová ultrafialová lampa
Kromě křemenných a baktericidních ultrafialových lamp existuje další typ: amalgámová lampa. Svůj název lampa získala díky použití amalgámu jako emitujícího prvku. Amalgám je název pro kapalné nebo pevné slitiny rtuti s jinými kovy. V tomto případě mluvíme o slitině rtuti, vizmutu a india. Vzhledem k tomu, že rtuť uvnitř baňky je ve vázaném stavu, je riziko šíření toxických par při poškození výbojky ve studeném stavu zcela vyloučeno a při poškození výbojky je sníženo na minimum.
Také při použití amalgámové lampy je eliminován vliv tvorby ozónu ve vzduchu. Baňka amalgámových lamp se během dlouhé životnosti nezakalí. A životnost takových lamp je opravdu dlouhá a průměrně 16 000 hodin oproti 8 000 u baktericidních lamp.
Ale ne všechno je tak růžové, jak bychom si přáli. Náklady na amalgámové lampy mohou v závislosti na výkonu překročit náklady na baktericidní lampy 20-30krát.
LED UV lampa
Moderní zdroj ultrafialového záření. Tento typ ultrafialové lampy neprodukuje ozón a je naprosto bezpečný díky naprosté absenci rtuti a dalších škodlivých látek. Ale i přes tyto výhody je rozsah ultrafialového světla v takových lampách v rozmezí 300 – 400 nm, což je málo užitečné pro vytvoření baktericidního účinku. Takové UV lampy jsou široce používány ve stomatologii a kosmetických salonech k urychlení procesu vytvrzování kompozitních materiálů a lepidel, v bankovnictví (například pro průsvitné bankovky) a také při instalaci osvětlení pro rostliny.
Kde se používají ultrafialové lampy?
V této části se podíváme na oblasti použití ultrafialového germicidního záření.
Samotné ultrafialové lampy se používají v poměrně vzácných případech. Nejčastěji jsou instalovány v různých zařízeních určených pro různé potřeby, od sušení laků na nehty až po kompletní sterilizaci operačních sálů v nemocnicích.
Медицина
Je spravedlivé říci, že lékařský obor je hlavním konzumentem všech objevů a vynálezů souvisejících s ultrafialovým zářením. V mírných dávkách může mít ultrafialové světlo mimořádně pozitivní vliv na léčbu různých onemocnění a dlouhodobé vystavení ultrafialovému světlu může zničit 99.9 % patogenní mikroflóry. Právě tyto vlastnosti přispívají k existenci obrovského množství možností využití ultrafialového germicidního záření.
Křemenné ultrafialové lampy se používají k léčbě různých onemocnění. Lokální aplikace ultrafialového světla pomáhá léčit mnoho různých onemocnění a je indikována u:
- Zánětlivé procesy orgánů ORL;
- Kožní onemocnění, jako jsou: psoriáza, ekzém, neurodermatitida, vředy a další;
- Poškození muskuloskeletálního systému;
- Pro prevenci křivice u dětí.
Neméně běžné je také použití ultrafialového světla k dezinfekci prostor. Pro tyto účely se používají baktericidní ultrafialové lampy. Ultrafialové záření ničí mikroorganismy tím, že proniká buněčnými stěnami a absorbuje DNA mikroorganismů, což způsobuje narušení její struktury.
Výzkumný ústav dezinfekce ruského ministerstva zdravotnictví vypracoval komplexní příručku pro použití ultrafialového baktericidního záření. Tento dokument si můžete prohlédnout pomocí odkazu níže:
Stáhnout dokument “R 3.5.1904-04. 3.5. dezinfekce. Použití ultrafialového baktericidního záření k dezinfekci vnitřního vzduchu. Řízení”
Velikost – 0.45 MB, formát – pdf
Kosmetologie
Druhou nejoblíbenější oblastí použití ultrafialového záření je kosmetologie. V první řadě se samozřejmě bavíme o soláriích. Solária používají nízkotlaké plynové výbojky středního a dlouhého rozsahu vlnových délek. Tyto lampy nejplněji vyzařují ultrafialové záření v oblasti dlouhých vln (extrémně jemné ultrafialové), které přispívá k vytvoření příjemného jemného opálení. Do určité míry jsou také přenášeny paprsky střední vlnové délky, které přispívají k pigmentaci kůže, což vede k „zbarvení“ kůže do hněda.
Před první návštěvou solária byste se měli poradit se svým lékařem, protože. Ultrafialové záření je kontraindikováno za přítomnosti určitých onemocnění.
Kromě solárií našlo UV záření o vlnových délkách v rozmezí 300 – 400 nm uplatnění v kosmetických salonech, přesněji řečeno v salonech manikúry. Ultrafialové světlo s touto vlnovou délkou je vynikající pro urychlení procesu vytvrzování lepidla a kompozitních polymerů, například při aplikaci prodlužování nehtů nebo nanášení laku.
Péče o rostliny a zvířata
Rostliny potřebují k efektivnímu růstu přirozené sluneční světlo, ale v městském bytě není vždy možné dosáhnout pravidelného a kvalitního slunečního záření. V takových případech přicházejí na pomoc UV lampy. Zde je nutné pamatovat na to, že krátkovlnné ultrafialové záření má škodlivý vliv na rostlinné buňky a záření v „dlouhém“ spektru nemusí mít vůbec žádný vliv, ani pozitivní, ani negativní. V tomto ohledu je nutné být velmi opatrní při výběru ultrafialové lampy pro rostliny.
Kromě rostlin existují také zvířata, která potřebují periodicky přijímat části ultrafialového záření. Například suchozemské želvy, které se často vyskytují v bytech. Pro ně by byl ideální poměr 30 % dlouhovlnného a 12 % středovlnného záření.
Další aplikace ultrafialových lamp
Ultrafialové záření lze také použít v oblastech, jako jsou:
- Čištění vody;
- Kontrola pravosti bankovek;
- Tisk;
- Forenzní.
V tzv. „modré lampě“ se ultrafialové záření nepoužívá. To je jen obyčejná žárovka a modrá – protože když se hřbet nosu zahřeje, modré světlo proniká přes zavřená víčka v menší míře než jiné světlo a neoslepuje oči.
Ultrafialové lampy v baktericidních ozařovačích
Jak jsme již zjistili, UV lampami lze dezinfikovat různé místnosti. Provoz takových zařízení se provádí baktericidním působením ultrafialového záření. Zařízení, ve kterých jsou instalovány UV lampy k dezinfekci prostor, se nazývají baktericidní ozařovače. Vybavování nemocnic a klinik takovými přístroji je již dlouhou dobu povinné.
Baktericidní ozařovače se zase dělí na dva typy: ozařovače otevřeného typu a ozařovače uzavřeného typu.
Zářiče otevřeného typu.
Tento typ ozařovače zahrnuje otevřené uspořádání ultrafialové lampy (lamp). Kvůli otevřenému vystavení ultrafialovému záření je přísně zakázáno používat taková zařízení v přítomnosti lidí a zvířat. Jednou z výhod takových zařízení je kompletní dezinfekce místnosti (jak vzduchu, tak povrchů). Velkou nevýhodou je nemožnost použití otevřených ultrafialových ozařovačů v přítomnosti lidí. K prodeji jsou následující přístroje: OBN (nástěnný baktericidní ozařovač) a OBP (stropní baktericidní ozařovač). Tyto typy otevřených ozařovačů se liší místem montáže a každý z nich může mít jiný počet ultrafialových lamp různého výkonu. Baktericidní lampa otevřeného typu je vaším spolehlivým pomocníkem v otázkách kompletní dezinfekce prostor.
Zářiče uzavřeného typu.
ORUB je ultrafialový baktericidní recirkulační ozařovač. Častěji se tomu říká jednoduše recirkulátor. Při provozu tohoto typu ozařovače je vzduch pomocí ventilátorů vháněn do uzavřeného krytu, ve kterém je ozařován ultrafialovým světlem, načež se dezinfikovaný vzduch dostává zpět do místnosti. Tato konstrukce umožňuje zařízení pracovat v přítomnosti lidí, aniž by na ně působily škodlivé účinky. Zářiče a recirkulátory jsou k dispozici k prodeji v nástěnné a mobilní verzi. Nástěnné modely jsou stacionární a namontované na stěně v interiéru. Mobilní jsou vhodné pro ty, kteří chtějí dezinfikovat více místností. V této verzi je recirkulátor vybaven stojanem na kolečkách pro pohodlný pohyb mezi kancelářemi nebo místnostmi.
V ozařovačích otevřeného typu je povoleno použití křemenných lamp za předpokladu důkladného větrání po dokončení dezinfekčního postupu. V uzavřených ozařovačích je při práci v přítomnosti lidí přísně zakázáno používat křemenné lampy, protože Uzavřené tělo zařízení zastavuje UV záření, ale není schopno blokovat ozón. Taková zařízení používají pouze baktericidní lampy bez ozónu.
Výrobci UV lamp
Předními světovými výrobci ultrafialových lamp jsou Osram (Německo) a Philips (Nizozemsko). Tito výrobci mají dlouholeté zkušenosti s návrhem a výrobou široké škály osvětlovacích produktů, včetně lamp s ultrafialovou luminiscencí.
Výrobce ultrafialových lamp – OSRAM
Osram je high-tech společnost z Německa, která je jedním ze dvou předních světových výrobců osvětlovacích produktů. Osram mimo jiné vyvíjí a vyrábí vysoce kvalitní ultrafialové baktericidní lampy.
Produkty Osram jsou v našem internetovém obchodě prezentovány s řadou baktericidních lamp Puritec HNS:
- Germicidní ultrafialová lampa Osram Puritec HNS 15w
- Germicidní ultrafialová lampa Osram Puritec HNS 30w
Výrobce ultrafialových lamp – Philips.
Philips je evropská společnost z Nizozemska, která je mimo jiné předním hráčem na trhu vývoje a výroby ultrafialových germicidních lamp.
Produkty Osram jsou v našem internetovém obchodě prezentovány se třemi germicidními lampami Philips TUV:
- Germicidní ultrafialová lampa Philips TUV 15w
- Germicidní ultrafialová lampa Philips TUV 16w
- Germicidní ultrafialová lampa Philips TUV 30w
(UVA) Ultrafialové A (UVB) Ultrafialové B (UVC) Ultrafialové C
MĚŘENÍ ZÁŘENÍ UVA UVB UVC (215-315 nm)
ultrafialová radiace
Spektrum viditelného záření.
Ultrafialové záření je oblast elektromagnetického záření, jehož vlnová délka se ve vakuu pohybuje od 380 do 60 nanometrů.
Existují tři typy UV záření
UV-A záření se pohybuje od 315 do 400 nanometrů. Toto je nejbezpečnější typ.
Ultrafialové záření A (UVA) o vlnové délce 400-320 nanometrů (nm). UVA je největší Zdroj slunečního záření je na povrchu Země, dobře proniká pod povrchové vrstvy kůže. Vnější vrstvy pokožky dostávají 18x více energie z UVA než z UVB. 48% roční dávka UVA připadá na лето и 52% – po zbytek roku. UVA (na rozdíl od UVB) není filtrováno okenním sklem a není relativně ovlivněno nadmořskou výškou a atmosférickými podmínkami.
UV-B: Toto záření ve vakuu se pohybuje od 280 do 315 nm. Způsobuje opálení, ale může být nebezpečné.
Ultrafialové záření typu B (UVB). UVB (320-290 nm) dosahuje na zemský povrch méně kvůli absorpci většiny z ozonové vrstvy. Ale opět to stačí ke způsobení škody. 72% roční dávka UVB záření odebraná za лето и 28% – po zbytek roku. Ultrafialové paprsky (UVB) způsobují větší poškození vnějších částí oka (jako je rohovka a čočka), protože pronikají a chrání vnitřek oka. Způsobují také poškození očních víček a popáleniny kůže (ultrafialové paprsky nezpůsobují popáleniny).
UV-C je záření ve vakuu v rozsahu od 40 nm do 280 nm. Jedná se o nejnebezpečnější typ ultrafialového záření, protože se používal v laboratorních mutacích.
Ultrafialové C (UVC) záření. UVC (290–200 nm) je extrémně škodlivé pro kůži, ale je zcela absorbováno stratosférickým ozonem a nedostává se na zemský povrch.
Hlavním zdrojem ultrafialového záření je slunce.
K Zemi se dostává opakovaným vyvržením ze stratosféry. Jde o nebezpečné záření, ozónová vrstva před ním chrání zemský povrch.
To je důvod, proč je ozónová díra vážným ekologickým problémem.
Když ultrafialové světlo interaguje s DNA, způsobí přeuspořádání, při kterém dvě sousední thyminové báze tvoří thyminové dimery.
Tvar DNA se mění lokálně v místě tvorby dimeru, což způsobí, že jimi projdou jak DNA, tak RNA polymerázy, čímž se změní čtecí rámec, což vede k mutacím.
Organismy vyvinuly několik různých mechanismů k obnovení thyminových stmívačů, jako je enzym fotoláza, která je aktivována modrým světlem a odděluje stmívače. Další mechanismy zahrnují místo, kde se tvoří dimery a DNA polymeráza zaplňuje chybějící báze.
Schopnost lidského těla chránit a opravovat škody způsobené ultrafialovým zářením v průběhu našeho života klesá. Někteří lidé pociťují fotosenzitivní reakce na expozici UV záření (fotosenzitivita) v důsledku geneticko-metabolických podmínek nebo užívání drog. Obecně platí, že čím kratší je vlnová délka, tím vyšší je riziko expozice UV záření.
Sluneční světlo a oči
Ultrafialové záření se k vašim očím dostane především odrazem od povrchů, jako je asfalt, písek, voda, sklo a sníh (lyžaři, kteří jsou dočasně „oslepení“ (na 24–48 hodin), pokud zůstanou na sněhu bez brýlí, skutečně dostanou fotokeratitida – zánět povrchové rohovky oka, úměrný popálení kůže).
Uvnitř oka čočka a rohovka filtrují UV záření, ale časem tato infiltrace způsobí poškození oka. To platí zejména pro čočky, které po mnoha letech pohlcování UV paprsků zežloutnou a jsou rozmazané (toto vodopád ).
Čočka je struktura v oku, která soustřeďuje světlo, aby dosáhlo konkrétních oblastí sítnice, výstelky v zadní části oka, která obsahuje buňky receptoru stimulu. Při tomto ohnisku se část UV záření dostane do zadní části oka, kde může také způsobit poškození.
Akutní expozice vede k popálení očních víček, fotokeratitidě (keratitidě a fotokonjunktivitida – zánět rohovky).
Chronické vystavení ultrafialovému světlu může způsobit klapky (rakoviny, které začínají ve vnitřním koutku oka), šedý zákal, makulární degeneraci a dokonce rakovinu kůže kolem očí, očních víček nebo vnitřku oka.
U zranění v důsledku akutní expozice stačí k poškození i odpoledne na pláži bez slunečních brýlí a klobouku. Například citlivý člověk s popálením rohovky, kterého si pravděpodobně všimne v noci, po návratu domů, když jde spát, a probouzí se se silnou bolestí v očích.
Na druhou stranu k dlouhodobému poškození nedochází přes noc, ale časem se kumuluje a působí kumulativně. To znamená, že pokaždé, když jsou oči vystaveny UV záření bez ochrany, přidávají se k předchozím léze nové.
Kdo je nejvíce ohrožen
Mezi osoby s vysokým rizikem akutní i chronické expozice patří lidé se světlou pletí a světlýma očima, kojenci, batolata a malé děti, stejně jako pacienti po operaci šedého zákalu, kteří podstoupili fotodynamickou terapii makulární degenerace a ti, kteří užívají léky zvyšující citlivost na světlo (například některá antibiotika a antikoncepce).
Stejně jako ti, kteří přes den pracují venku (zemědělci, rybáři, stavební dělníci atd.), ti, kteří pracují v místech s umělými zdroji ultrafialového záření a speciální skupiny obyvatel jako jsou milovníci vodních a zimních sportů (častěji jen 20leté) surfování.
Zdroje UV záření v laboratořích
Hlavními zdroji ultrafialového záření v laboratořích jsou germicidní lampy a ultrafialové nádoby.
Ultrafialové plechovky produkují UV-B záření (312 nm), které je škodlivé pro kůži a oči. Pro správné použití je nutné při pozorování gelu uzavřít akrylový uzávěr přístroje, nosit zástěru (záření neproniká přes oděv), rukavice a ochranné brýle.
Komora s laminárním prouděním je vybavena germicidní lampou vyzařující UV-C (253,7 nm). Lampa se používá ke sterilizaci pracovního prostoru kabiny během 5-10 minut a po upozornění kolegů, že by neměli být přítomni. Po sterilizaci je nutné místnost vyvětrat, protože UV-C záření vytváří ozón.
Osobní ochranné prostředky
Při práci se zdroji UV záření musíte používat následující vybavení.
- Absorpční sluneční brýle, brýle s UV filtrem, kontaktní čočky s UV filtrem, ochranné brýle nebo obličejová maska.
- Rukavice
- Zástěry nebo laboratorní pláště.
- výcvik
A. Detailní míry
1) Kontrolní body:
U nízkých frekvencí se bodují měření vašeho prostoru.
Získat další znalosti o účincích slunečního a ultrafialového záření a zajistit, aby měl hotel ty nejlepší informace, aby byl ke svým klientům zvláště citlivý.
2) Připravte si studii, která bude obsahovat alespoň následující:
a) Zachyťte bodová měření, takže si plně uvědomujete hodinovou expozici UVA UVB UVC záření
b) Dodatečná mapa (kromě absolutních hodnot) bude barevně označena tak, aby označovala oblasti, které překračují přijatelné limity, jak je uvedeno v národních a evropských zdravotních směrnicích pro kancelářské prostory nebo prostory pro skladování citlivých materiálů.
3) Studie by měla obsahovat návrhy s tabulkami nadmořských výšek v bodech, které mají být určeny.
Následující diagramy znázorňují nízkofrekvenční zdroje EMF : UVA / UVB/UVC
Studii připraví a podepíší 4 vědci, minimálně 2 z týmu LAZER University of Crete. Počítačový matematik a fyzik životního prostředí.
