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紫外线消毒的原理是什么?

发布时间:2020-06-30      点击次数:2663

紫外线是一种电磁波,波长范围为10~400nm。紫外线按波长通常分为长、中、短波三种。波长为380~320nm的长波紫外线简称UVA,波长为320~280nm的中波紫外线简称UVB,波长短于280nm的短波紫外线简称UVC。紫外线杀菌的波长范围是200~275nm,其中杀菌作用较强的波段是254nm左右。但对不同的微生物,强作用波段有些差别。紫外线的杀菌机制一般认为包括两个方面:对核酸的作用和对蛋白质的作用。
紫外线强度和照射剂量是影响紫外线消毒效果的主要因素。
1、电压
电压与紫外线的辐射强度呈正相关。当电压不足时,辐射强度明显下降。使用30W直管石英紫外线灯在距灯管1m处,电压170V时,测得紫外线强度为57.0μW/cm2;电压180V时,测得紫外线强度为76.7μW/cm2;电压220V时,测得紫外线强度为141.6μW/cm2。目前一般认为,在220V电压时,在灯管下方垂直1m的中心处的紫外线辐射照度应≥70μW/cm2,否则需更换。
2、距离
随着与灯管距离的增加,紫外线辐射的强度会降低。近距离照射可增强消毒效果。当电压为220V时,距离为40cm,紫外线灯辐射强度为500μW/cm2;距离为60cm时,紫外线灯辐射强度为275μW/cm2;距离为120cm时,紫外线灯辐射强度为89μW/cm2;距离为140cm时,紫外线灯辐射强度为53μW/cm2
3、温度和相对湿度
一般认为紫外光源在40℃时杀菌作用较强。温度对紫外线消毒效果的影响主要是通过影响辐射强度来实现的。过高与过低的温度都可使紫外线辐射输出减少,降低杀菌效果。相对湿度超过70%时,紫外线对微生物的杀灭率就会急剧下降,所以一般要求相对湿度尽量在60%以下。
4、照射时间和照射剂量
紫外线照射剂量和消毒效果呈指数关系,而照射时间和照射剂量呈正比,通过保证足够的照射时间可以达到需要的照射剂量。紫外线照射剂量是紫外线辐射强度与照射时间的乘积,用μW.s/cm2表示。在需要杀灭多种细菌和病毒时,照射剂量不应低于10*104μW.s/cm2
5、物体表面状况和有机物的影响
紫外线的能量低,穿透力弱,消毒物体表面光滑时,消毒效果好。反之,则消毒效果差。消毒物体表面存在有机物时,需要延长消毒时间,增加辐射剂量。
6、灯管
灯管表面有灰尘或室内空气中有较多的烟雾时,会降低紫外线的杀菌效果。灯管使用时间的长短也是影响杀菌效果的不可忽视的因素。使用过程中,灯管的辐射强度会降低,如新的灯管杀菌需要60min,一年后则需要120min。

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