De când OMS a declarat oficial COVID-19 drept „pandemie” globală pe 11 martie 2020, țările din întreaga lume au considerat în unanimitate dezinfecția drept prima linie de apărare pentru a preveni răspândirea epidemiei. Din ce în ce mai multe instituții de cercetare științifică au devenit foarte interesate de dezinfecția prin iradiere cu lămpi cu ultraviolete (UV): această tehnologie de dezinfecție necesită o operare manuală minimă, nu crește rezistența bacteriană și poate fi efectuată de la distanță fără persoane prezente. Controlul și utilizarea inteligente sunt potrivite în special pentru locurile publice închise, cu densitate mare de mulțime, timpi lungi de ședere și unde este cel mai probabil să apară infecția încrucișată. A devenit curentul principal al prevenirii epidemiei, sterilizării și dezinfectării. Pentru a vorbi despre originea lămpilor de sterilizare și dezinfecție cu ultraviolete, trebuie să începem încet cu descoperirea luminii „ultraviolete”.
Razele ultraviolete sunt lumină cu o frecvență de 750THz până la 30PHz în lumina soarelui, corespunzătoare unei lungimi de undă de 400nm până la 10nm în vid. Lumina ultravioletă are o frecvență mai mare decât lumina vizibilă și nu poate fi văzută cu ochiul liber. Cu mult timp în urmă, oamenii nu știau că există.
Ritter（Johann Wilhelm Ritter，(1776～1810）
După ce fizicianul britanic Herschel a descoperit razele de căldură invizibile, razele infraroșii, în 1800, aderând la conceptul fizicii conform căruia „lucrurile au simetrie pe două niveluri”, fizicianul și chimistul german Johann Wilhelm Ritter, (1776-1810), a descoperit în 1801. că există lumină invizibilă dincolo de capătul violet al spectrului vizibil. El a descoperit că o secțiune din afara capătului violet al spectrului luminii solare ar putea sensibiliza filmele fotografice care conțin bromură de argint, descoperind astfel existența luminii ultraviolete. Prin urmare, Ritter este cunoscut și ca părintele luminii ultraviolete.
Razele ultraviolete pot fi împărțite în UVA (lungime de undă 400 nm până la 320 nm, frecvență joasă și unde lungă), UVB (lungime de undă 320 nm până la 280 nm, frecvență medie și undă medie), UVC (lungime de undă 280 nm până la 100 nm, frecvență înaltă și undă scurtă), EUV ( 100nm până la 10nm, frecvență ultra înaltă) 4 feluri.
În 1877, Downs și Blunt au raportat pentru prima dată că radiația solară poate ucide bacteriile din mediile de cultură, ceea ce a deschis și ușa cercetării și aplicării sterilizării și dezinfectării cu ultraviolete. În 1878, oamenii au descoperit că razele ultraviolete din lumina soarelui au un efect sterilizant și dezinfectant. În 1901 și 1906, oamenii au inventat arcul de mercur, o sursă artificială de lumină ultravioletă și lămpi de cuarț cu proprietăți mai bune de transmisie a luminii ultraviolete.
În 1960, a fost confirmat pentru prima dată mecanismul de sterilizare și dezinfecție cu ultraviolete. Pe de o parte, atunci când microorganismele sunt iradiate de lumina ultravioletă, acidul dezoxiribonucleic (ADN) din celula biologică absoarbe energia fotonului ultraviolet, iar un inel ciclobutil formează un dimer între două grupări de timină adiacente din același lanț al moleculei de ADN. (dimer de timină). După ce se formează dimerul, structura cu dublu helix a ADN-ului este afectată, sinteza primerilor ARN se va opri la dimer, iar funcțiile de replicare și transcripție ale ADN-ului sunt împiedicate. Pe de altă parte, radicalii liberi pot fi generați sub iradierea ultravioletă, provocând fotoionizare, împiedicând astfel microorganismele să se reproducă și să se reproducă. Celulele sunt cele mai sensibile la fotonii ultravioleți din benzile de lungime de undă de lângă 220 nm și 260 nm și pot absorbi eficient energia fotonului în aceste două benzi, prevenind astfel replicarea ADN-ului. Cea mai mare parte a radiației ultraviolete cu o lungime de undă de 200 nm sau mai scurtă este absorbită în aer, deci este dificil să se răspândească pe distanțe lungi. Prin urmare, lungimea de undă principală a radiației ultraviolete pentru sterilizare este concentrată între 200 nm și 300 nm. Cu toate acestea, razele ultraviolete absorbite sub 200 nm vor descompune moleculele de oxigen din aer și vor produce ozon, care va juca și un rol în sterilizare și dezinfecție.
Procesul de luminescență printr-o descărcare excitată de vapori de mercur este cunoscut încă de la începutul secolului al XIX-lea: vaporii sunt închiși într-un tub de sticlă și se aplică o tensiune la doi electrozi metalici la ambele capete ale tubului, creând astfel un „arc de lumină””, făcând aburul să strălucească. Deoarece transmisia sticlei la ultraviolete era extrem de scăzută la acea vreme, sursele artificiale de lumină ultravioletă nu au fost realizate.
În 1904, Dr. Richard Küch de la Heraeus din Germania a folosit sticlă de cuarț de înaltă puritate, fără bule, pentru a crea prima lampă cu mercur ultraviolet cu cuarț, Original Hanau® Höhensonne. Prin urmare, Küch este considerat inventatorul lămpii cu mercur ultraviolet și un pionier în utilizarea surselor de lumină artificială pentru iradierea umană în terapia cu lumină medicală.
De când a apărut prima lampă cu mercur ultraviolet cu cuarț în 1904, oamenii au început să studieze aplicarea acesteia în domeniul sterilizării. În 1907, lămpile ultraviolete cu cuarț îmbunătățite au fost comercializate pe scară largă ca sursă de lumină pentru tratament medical. În 1910, în Marsilia, Franța, sistemul de dezinfecție cu ultraviolete a fost utilizat pentru prima dată în practica de producție a epurării de alimentare cu apă urbană, cu o capacitate de tratare zilnică de 200 m3/zi. În jurul anului 1920, oamenii au început să studieze ultravioletele în domeniul dezinfectării aerului. În 1936, oamenii au început să folosească tehnologia de sterilizare cu ultraviolete în sălile de operație ale spitalelor. În 1937, sistemele de sterilizare cu ultraviolete au fost folosite pentru prima dată în școli pentru a controla răspândirea rubeolei.
La mijlocul anilor 1960, oamenii au început să aplice tehnologia de dezinfecție cu ultraviolete în tratarea apelor uzate urbane. Din 1965 până în 1969, Comisia pentru resursele de apă din Ontario din Canada a efectuat cercetări și evaluări privind aplicarea tehnologiei de dezinfecție cu ultraviolete în tratarea apelor uzate urbane și impactul acesteia asupra corpurilor de apă receptoare. În 1975, Norvegia a introdus dezinfecția cu ultraviolete, înlocuind dezinfecția cu clor cu produse secundare. Au fost efectuate un număr mare de studii timpurii privind aplicarea dezinfecției cu ultraviolete în tratarea apelor uzate urbane.
Acest lucru s-a datorat în principal faptului că oamenii de știință de la acea vreme și-au dat seama că clorul rezidual din procesul de dezinfecție cu clorinare utilizat pe scară largă era toxic pentru pești și alte organisme din corpul de apă receptor. , și s-a descoperit și confirmat că metodele de dezinfecție chimică, cum ar fi dezinfecția cu clor, pot produce subproduse cancerigene și de aberație genetică, cum ar fi trihalometanii (THM). Aceste descoperiri i-au determinat pe oameni să caute o metodă mai bună de dezinfecție. În 1982, o companie canadiană a inventat primul sistem de dezinfecție cu ultraviolete pe canal deschis din lume.
În 1998, Bolton a dovedit eficiența luminii ultraviolete în distrugerea protozoarelor, promovând astfel aplicarea tehnologiei de dezinfecție cu ultraviolete în unele tratamente urbane de aprovizionare cu apă la scară largă. De exemplu, între 1998 și 1999, uzinele de alimentare cu apă Vanhakaupunki și Pitkäkoski din Helsinki, Finlanda, au fost renovate și, respectiv, au fost adăugate sisteme de dezinfecție cu ultraviolete, cu o capacitate totală de tratare de aproximativ 12.000 m3/h; EL din Edmonton, Canada Smith Water Supply Plant a instalat, de asemenea, instalații de dezinfecție cu ultraviolete în jurul anului 2002, cu o capacitate zilnică de tratare de 15.000 m3/h.
La 25 iulie 2023, China a promulgat standardul național „Lămpi germicide cu ultraviolete numărul standard GB 19258-2003”. Denumirea standard în engleză este: Lampă germicidă ultravioletă. La 5 noiembrie 2012, China a promulgat standardul național „Lămpi germicide ultraviolete cu catod rece numărul standard GB/T 28795-2012”. Denumirea standard în engleză este: Lămpi germicide ultraviolete cu catod rece. La 29 decembrie 2022, China a promulgat standardul național „Valori limită de eficiență energetică și nivel de eficiență energetică Standard Număr de balasturi pentru lămpi cu descărcare în gaz pentru iluminat general: GB 17896-2022”, standard național, denumire standard în engleză: Valori minime admisibile de eficiență energetică și energie gradele de eficiență ale balastului pentru lămpile cu descărcare în gaz pentru iluminatul general vor fi implementate la 1 ianuarie 2024.
În prezent, tehnologia de sterilizare cu ultraviolete s-a dezvoltat într-o tehnologie de dezinfecție sigură, fiabilă, eficientă și prietenoasă cu mediul. Tehnologia de sterilizare cu ultraviolete înlocuiește treptat metodele tradiționale de dezinfecție chimică și devine tehnologia principală de dezinfecție uscată. A fost utilizat pe scară largă în diverse domenii acasă și în străinătate, cum ar fi tratarea gazelor reziduale, tratarea apei, sterilizarea suprafețelor, sterilizarea aerului etc.
Ora postării: 08-12-2023