Odkedy WHO 11. marca 2020 oficiálne vyhlásila COVID-19 za globálnu „pandémiu“, krajiny na celom svete jednomyseľne považujú dezinfekciu za prvú obrannú líniu, aby sa zabránilo šíreniu epidémie. Stále viac vedeckých výskumných inštitúcií sa veľmi zaujíma o dezinfekciu ultrafialovým (UV) žiarením: táto dezinfekčná technológia vyžaduje minimálnu manuálnu obsluhu, nezvyšuje odolnosť baktérií a možno ju vykonávať na diaľku bez prítomnosti ľudí. Inteligentné ovládanie a použitie sú obzvlášť vhodné pre uzavreté verejné miesta s vysokou hustotou davu, dlhým pobytom a tam, kde je najpravdepodobnejšie výskyt krížovej infekcie. Stala sa hlavným prúdom prevencie epidémií, sterilizácie a dezinfekcie. Aby sme mohli hovoriť o pôvode ultrafialových sterilizačných a dezinfekčných lámp, musíme začať pomaly objavením svetla „ultrafialového“.
Ultrafialové lúče sú svetlo s frekvenciou 750 THz až 30 PHz v slnečnom svetle, čo zodpovedá vlnovej dĺžke 400 nm až 10 nm vo vákuu. Ultrafialové svetlo má vyššiu frekvenciu ako viditeľné svetlo a nie je možné ho vidieť voľným okom. Dávno ľudia nevedeli, že existuje.
Ritter (Johann Wilhelm Ritter，(1776～1810）)
Po tom, čo britský fyzik Herschel v roku 1800 objavil neviditeľné tepelné lúče, infračervené lúče, v súlade s fyzikálnou koncepciou, že „veci majú dvojúrovňovú symetriu“, objavil v roku 1801 nemecký fyzik a chemik Johann Wilhelm Ritter (1776-1810). že za fialovým koncom viditeľného spektra je neviditeľné svetlo. Zistil, že časť mimo fialového konca spektra slnečného svetla môže senzibilizovať fotografické filmy obsahujúce bromid strieborný, a tak objaviť existenciu ultrafialového svetla. Preto je Ritter známy aj ako otec ultrafialového svetla.
Ultrafialové lúče možno rozdeliť na UVA (vlnová dĺžka 400nm až 320nm, nízka frekvencia a dlhé vlny), UVB (vlnová dĺžka 320nm až 280nm, stredná frekvencia a stredná vlna), UVC (vlnová dĺžka 280nm až 100nm, vysoká frekvencia a krátke vlny), EUV ( 100nm až 10nm, ultra vysoká frekvencia) 4 druhy.
V roku 1877 Downs a Blunt prvýkrát oznámili, že slnečné žiarenie môže zabíjať baktérie v kultivačných médiách, čo tiež otvorilo dvere výskumu a aplikácii ultrafialovej sterilizácie a dezinfekcie. V roku 1878 ľudia zistili, že ultrafialové lúče v slnečnom svetle majú sterilizačný a dezinfekčný účinok. V rokoch 1901 a 1906 ľudia vynašli ortuťový oblúk, umelý zdroj ultrafialového svetla a kremenné lampy s lepšími vlastnosťami prenosu ultrafialového svetla.
V roku 1960 bol prvýkrát potvrdený mechanizmus ultrafialovej sterilizácie a dezinfekcie. Na jednej strane, keď sú mikroorganizmy ožiarené ultrafialovým svetlom, deoxyribonukleová kyselina (DNA) v biologickej bunke absorbuje ultrafialovú energiu fotónu a cyklobutylový kruh vytvorí dimér medzi dvoma susednými tymínovými skupinami v rovnakom reťazci molekuly DNA. (tymínový dimér). Po vytvorení diméru je ovplyvnená štruktúra dvojitej špirály DNA, syntéza RNA primerov sa zastaví na diméri a replikačné a transkripčné funkcie DNA sú sťažené. Na druhej strane, pri ultrafialovom ožiarení môžu vznikať voľné radikály, ktoré spôsobujú fotoionizáciu, čím bránia mikroorganizmom v replikácii a reprodukcii. Bunky sú najcitlivejšie na ultrafialové fotóny v pásmach vlnových dĺžok blízko 220 nm a 260 nm a môžu účinne absorbovať energiu fotónov v týchto dvoch pásmach, čím bránia replikácii DNA. Väčšina ultrafialového žiarenia s vlnovou dĺžkou 200 nm alebo kratšou je absorbovaná vo vzduchu, takže je ťažké ho šíriť na veľké vzdialenosti. Preto je hlavná vlnová dĺžka ultrafialového žiarenia na sterilizáciu sústredená medzi 200 nm a 300 nm. Ultrafialové lúče absorbované pod 200 nm však rozložia molekuly kyslíka vo vzduchu a produkujú ozón, ktorý bude hrať úlohu aj pri sterilizácii a dezinfekcii.
Proces luminiscencie excitovaným výbojom ortuťových pár je známy už od začiatku 19. storočia: para je uzavretá v sklenenej trubici a na dve kovové elektródy na oboch koncoch trubice sa privedie napätie, čím sa vytvorí „oblúk svetla“ “, vďaka čomu sa para rozžiari. Keďže priepustnosť skla pre ultrafialové žiarenie bola v tom čase extrémne nízka, umelé zdroje ultrafialového svetla neboli realizované.
V roku 1904 Dr. Richard Küch z Heraeus v Nemecku použil vysoko čisté kremenné sklo bez bublín na vytvorenie prvej kremennej ultrafialovej ortuťovej výbojky Original Hanau® Höhensonne. Küch je preto považovaný za vynálezcu ultrafialovej ortuťovej výbojky a priekopníka v používaní umelých svetelných zdrojov na ožarovanie ľudí v lekárskej svetelnej terapii.
Odkedy sa v roku 1904 objavila prvá kremenná ultrafialová ortuťová lampa, ľudia začali študovať jej aplikáciu v oblasti sterilizácie. V roku 1907 boli vylepšené kremenné ultrafialové lampy široko predávané ako zdroj svetla na lekárske ošetrenie. V roku 1910 bol vo francúzskom Marseille prvýkrát použitý ultrafialový dezinfekčný systém vo výrobnej praxi úpravy mestských vodovodov s dennou kapacitou úpravy 200 m3/d. Okolo roku 1920 ľudia začali študovať ultrafialové žiarenie v oblasti dezinfekcie vzduchu. V roku 1936 začali ľudia na operačných sálach nemocníc používať ultrafialovú sterilizačnú technológiu. V roku 1937 sa v školách prvýkrát použili ultrafialové sterilizačné systémy na kontrolu šírenia rubeoly.
V polovici 60. rokov 20. storočia ľudia začali používať technológiu ultrafialovej dezinfekcie pri čistení mestských odpadových vôd. V rokoch 1965 až 1969 Komisia pre vodné zdroje v Ontáriu v Kanade uskutočnila výskum a hodnotenie aplikácie technológie ultrafialovej dezinfekcie pri čistení mestských odpadových vôd a jej vplyvu na prijímajúce vodné útvary. V roku 1975 Nórsko zaviedlo ultrafialovú dezinfekciu, ktorá nahradila dezinfekciu chlórom vedľajšími produktmi. Uskutočnilo sa veľké množstvo skorých štúdií o aplikácii ultrafialovej dezinfekcie pri čistení komunálnych odpadových vôd.
Bolo to spôsobené najmä skutočnosťou, že vedci si v tom čase uvedomili, že zvyškový chlór v široko používanom procese dezinfekcie chloráciou je toxický pre ryby a iné organizmy v prijímajúcom vodnom útvare. a bolo objavené a potvrdené, že chemické dezinfekčné metódy, ako je dezinfekcia chlórom, môžu produkovať vedľajšie produkty karcinogénnych a genetických aberácií, ako sú trihalometány (THM). Tieto zistenia podnietili ľudí hľadať lepšiu metódu dezinfekcie. V roku 1982 vynašla kanadská spoločnosť prvý otvorený systém ultrafialovej dezinfekcie na svete.
V roku 1998 Bolton dokázal účinnosť ultrafialového svetla pri ničení prvokov, čím podporil aplikáciu technológie ultrafialovej dezinfekcie v niektorých rozsiahlych úpravách zásobovania vodou v mestách. Napríklad v rokoch 1998 až 1999 boli renovované závody na zásobovanie vodou Vanhakaupunki a Pitkäkoski v Helsinkách vo Fínsku a boli pridané systémy na ultrafialovú dezinfekciu s celkovou kapacitou úpravy približne 12 000 m3/h; EL v Edmontone, Kanada Smith Water Supply Plant tiež nainštaloval zariadenia na ultrafialovú dezinfekciu okolo roku 2002 s dennou kapacitou úpravy 15 000 m3/h.
25. júla 2023 Čína vyhlásila národný štandard „Ultrafialové germicídne lampy štandardné číslo GB 19258-2003“. Anglický štandardný názov je: Ultrafialová germicídna lampa. 5. novembra 2012 Čína vyhlásila národný štandard „Ultrafialové germicídne lampy so studenou katódou štandardné číslo GB/T 28795-2012“. Anglický štandardný názov je: Cold cathode ultrafialové germicídne lampy. Čína 29. decembra 2022 zverejnila národnú normu „Hodnoty limitu energetickej účinnosti a štandard úrovne energetickej účinnosti Počet predradníkov pre plynové výbojky pre všeobecné osvetlenie: GB 17896-2022“, anglický názov normy: Minimálne prípustné hodnoty energetickej účinnosti a energie stupne účinnosti predradníkov pre plynové výbojky pre všeobecné osvetlenie budú zavedené 1. januára 2024.
V súčasnosti sa technológia ultrafialovej sterilizácie vyvinula na bezpečnú, spoľahlivú, efektívnu a ekologickú dezinfekčnú technológiu. Technológia ultrafialovej sterilizácie postupne nahrádza tradičné metódy chemickej dezinfekcie a stáva sa hlavnou technológiou suchej dezinfekcie. Je široko používaný v rôznych oblastiach doma iv zahraničí, ako je čistenie odpadových plynov, úprava vody, povrchová sterilizácia, vzduchová sterilizácia atď.
Čas odoslania: 08. december 2023