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紫外線消毒的原理是什么?

更新時間:2020-06-30  |  點擊率:4243

紫外線是一種電磁波,波長范圍為10~400nm。紫外線按波長通常分為長、中、短波三種。波長為380~320nm的長波紫外線簡稱UVA,波長為320~280nm的中波紫外線簡稱UVB,波長短于280nm的短波紫外線簡稱UVC。紫外線殺菌的波長范圍是200~275nm,其中殺菌作用較強(qiáng)的波段是254nm左右。但對不同的微生物,強(qiáng)作用波段有些差別。紫外線的殺菌機(jī)制一般認(rèn)為包括兩個方面:對核酸的作用和對蛋白質(zhì)的作用。
紫外線強(qiáng)度和照射劑量是影響紫外線消毒效果的主要因素。
1、電壓
電壓與紫外線的輻射強(qiáng)度呈正相關(guān)。當(dāng)電壓不足時,輻射強(qiáng)度明顯下降。使用30W直管石英紫外線燈在距燈管1m處,電壓170V時,測得紫外線強(qiáng)度為57.0μW/cm2;電壓180V時,測得紫外線強(qiáng)度為76.7μW/cm2;電壓220V時,測得紫外線強(qiáng)度為141.6μW/cm2。目前一般認(rèn)為,在220V電壓時,在燈管下方垂直1m的中心處的紫外線輻射照度應(yīng)≥70μW/cm2,否則需更換。
2、距離
隨著與燈管距離的增加,紫外線輻射的強(qiáng)度會降低。近距離照射可增強(qiáng)消毒效果。當(dāng)電壓為220V時,距離為40cm,紫外線燈輻射強(qiáng)度為500μW/cm2;距離為60cm時,紫外線燈輻射強(qiáng)度為275μW/cm2;距離為120cm時,紫外線燈輻射強(qiáng)度為89μW/cm2;距離為140cm時,紫外線燈輻射強(qiáng)度為53μW/cm2。
3、溫度和相對濕度
一般認(rèn)為紫外光源在40℃時殺菌作用較強(qiáng)。溫度對紫外線消毒效果的影響主要是通過影響輻射強(qiáng)度來實現(xiàn)的。過高與過低的溫度都可使紫外線輻射輸出減少,降低殺菌效果。相對濕度超過70%時,紫外線對微生物的殺滅率就會急劇下降,所以一般要求相對濕度盡量在60%以下。
4、照射時間和照射劑量
紫外線照射劑量和消毒效果呈指數(shù)關(guān)系,而照射時間和照射劑量呈正比,通過保證足夠的照射時間可以達(dá)到需要的照射劑量。紫外線照射劑量是紫外線輻射強(qiáng)度與照射時間的乘積,用μW.s/cm2表示。在需要殺滅多種細(xì)菌和病毒時,照射劑量不應(yīng)低于10*104μW.s/cm2。
5、物體表面狀況和有機(jī)物的影響
紫外線的能量低,穿透力弱,消毒物體表面光滑時,消毒效果好。反之,則消毒效果差。消毒物體表面存在有機(jī)物時,需要延長消毒時間,增加輻射劑量。
6、燈管
燈管表面有灰塵或室內(nèi)空氣中有較多的煙霧時,會降低紫外線的殺菌效果。燈管使用時間的長短也是影響殺菌效果的不可忽視的因素。使用過程中,燈管的輻射強(qiáng)度會降低,如新的燈管殺菌需要60min,一年后則需要120min。

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