Siden WHO offisielt erklærte COVID-19 som en global "pandemi" 11. mars 2020, har land rundt om i verden enstemmig sett på desinfeksjon som den første forsvarslinjen for å forhindre spredning av epidemien. Flere og flere vitenskapelige forskningsinstitusjoner har blitt veldig interessert i desinfeksjon av ultrafiolett (UV) lampebestråling: denne desinfeksjonsteknologien krever minimal manuell drift, øker ikke bakteriell motstand, og kan utføres eksternt uten personer til stede. Intelligent kontroll og bruk er spesielt egnet for lukkede offentlige steder med høy publikumstetthet, lang oppholdstid og hvor det er mest sannsynlig at kryssinfeksjon oppstår. Det har blitt hovedstrømmen for epidemiforebygging, sterilisering og desinfeksjon. For å snakke om opprinnelsen til ultrafiolette steriliserings- og desinfeksjonslamper, må vi starte sakte med oppdagelsen av lyset "ultrafiolett".
Ultrafiolette stråler er lys med en frekvens på 750THz til 30PHz i sollys, tilsvarende en bølgelengde på 400nm til 10nm i vakuum. Ultrafiolett lys har en høyere frekvens enn synlig lys og kan ikke sees med det blotte øye. For lenge siden visste ikke folk at det fantes.
Ritter (Johann Wilhelm Ritter，(1776–1810）
Etter at den britiske fysikeren Herschel oppdaget usynlige varmestråler, infrarøde stråler, i 1800, ved å følge fysikkbegrepet at "ting har to-nivåsymmetri", oppdaget den tyske fysikeren og kjemikeren Johann Wilhelm Ritter (1776-1810) i 1801 at det er usynlig lys utenfor den fiolette enden av det synlige spekteret. Han oppdaget at en seksjon utenfor den fiolette enden av sollysspekteret kunne sensibilisere fotografiske filmer som inneholder sølvbromid, og dermed oppdage eksistensen av ultrafiolett lys. Derfor er Ritter også kjent som faren til ultrafiolett lys.
Ultrafiolette stråler kan deles inn i UVA (bølgelengde 400nm til 320nm, lavfrekvent og langbølget), UVB (bølgelengde 320nm til 280nm, middels frekvens og middels bølge), UVC (bølgelengde 280nm til 100nm og kortbølget, høy frekvens), 100nm til 10nm, ultra høy frekvens) 4 typer.
I 1877 rapporterte Downs og Blunt for første gang at solstråling kan drepe bakterier i kulturmedier, noe som også åpnet døren for forskning og anvendelse av ultrafiolett sterilisering og desinfeksjon. I 1878 oppdaget folk at ultrafiolette stråler i sollys har en steriliserende og desinfiserende effekt. I 1901 og 1906 oppfant mennesker kvikksølvbuen, en kunstig ultrafiolett lyskilde, og kvartslamper med bedre ultrafiolett lysoverføringsegenskaper.
I 1960 ble mekanismen for ultrafiolett sterilisering og desinfeksjon først bekreftet. På den ene siden, når mikroorganismer blir bestrålt av ultrafiolett lys, absorberer deoksyribonukleinsyren (DNA) i den biologiske cellen ultrafiolett fotonenergi, og en syklobutylring danner en dimer mellom to tilstøtende tymingrupper i samme kjede av DNA-molekylet. (tymindimer). Etter at dimeren er dannet, påvirkes den doble helixstrukturen til DNA, syntesen av RNA-primere vil stoppe ved dimeren, og replikasjons- og transkripsjonsfunksjonene til DNA hindres. På den annen side kan frie radikaler genereres under ultrafiolett bestråling, forårsake fotoionisering, og dermed hindre mikroorganismer i å replikere og reprodusere. Celler er mest følsomme for ultrafiolette fotoner i bølgelengdebåndene nær 220nm og 260nm, og kan effektivt absorbere fotonenergi i disse to båndene, og dermed forhindre DNA-replikasjon. Mesteparten av den ultrafiolette strålingen med en bølgelengde på 200nm eller kortere absorberes i luften, så det er vanskelig å spre seg over lange avstander. Derfor er den viktigste ultrafiolette strålingsbølgelengden for sterilisering konsentrert mellom 200nm og 300nm. Imidlertid vil ultrafiolette stråler absorbert under 200nm bryte ned oksygenmolekyler i luften og produsere ozon, som også vil spille en rolle i sterilisering og desinfeksjon.
Prosessen med luminescens gjennom en eksitert utladning av kvikksølvdamp har vært kjent siden begynnelsen av 1800-tallet: dampen er innelukket i et glassrør, og en spenning påføres to metallelektroder i begge ender av røret, og skaper dermed en "lysbue", som får dampen til å lyse. Siden transmittansen av glass til ultrafiolett var ekstremt lav på den tiden, hadde ikke kunstige ultrafiolette lyskilder blitt realisert.
I 1904 brukte Dr. Richard Küch fra Heraeus i Tyskland boblefritt, høyrent kvartsglass for å lage den første ultrafiolette kvikksølvlampen i kvarts, Original Hanau® Höhensonne. Küch regnes derfor som oppfinneren av den ultrafiolette kvikksølvlampen og en pioner innen bruk av kunstige lyskilder for menneskelig bestråling i medisinsk lysterapi.
Siden den første ultrafiolette kvikksølvlampen i kvarts dukket opp i 1904, begynte folk å studere dens anvendelse innen sterilisering. I 1907 ble forbedrede ultrafiolette kvartslamper bredt markedsført som en medisinsk behandlingslyskilde. I 1910, i Marseille, Frankrike, ble det ultrafiolette desinfeksjonssystemet først brukt i produksjonspraksisen for behandling av urban vannforsyning, med en daglig behandlingskapasitet på 200 m3/d. Rundt 1920 begynte folk å studere ultrafiolett innen luftdesinfeksjon. I 1936 begynte folk å bruke ultrafiolett steriliseringsteknologi på sykehusets operasjonsrom. I 1937 ble ultrafiolette steriliseringssystemer først brukt på skoler for å kontrollere spredningen av røde hunder.
På midten av 1960-tallet begynte mennesker å bruke ultrafiolett desinfeksjonsteknologi i urban kloakkbehandling. Fra 1965 til 1969 utførte Ontario Water Resources Commission i Canada forskning og evaluering av bruken av ultrafiolett desinfeksjonsteknologi i urban kloakkbehandling og dens innvirkning på mottakende vannforekomster. I 1975 innførte Norge ultrafiolett desinfeksjon, og erstattet klordesinfeksjon med biprodukter. Et stort antall tidlige studier ble utført på bruk av ultrafiolett desinfeksjon i urbane kloakkrensing.
Dette skyldtes hovedsakelig det faktum at forskere på den tiden innså at restkloret i den mye brukte kloreringsdesinfeksjonsprosessen var giftig for fisk og andre organismer i mottaksvannforekomsten. , og det ble oppdaget og bekreftet at kjemiske desinfeksjonsmetoder som klordesinfeksjon kan produsere kreftfremkallende og genetiske aberrasjonsbiprodukter som trihalometaner (THMs). Disse funnene fikk mennesker til å søke en bedre desinfeksjonsmetode. I 1982 oppfant et kanadisk selskap verdens første åpne-kanals ultrafiolette desinfeksjonssystem.
I 1998 beviste Bolton effektiviteten til ultrafiolett lys for å ødelegge protozoer, og fremmet dermed bruken av ultrafiolett desinfeksjonsteknologi i noen storskala vannforsyningsbehandlinger i byer. For eksempel, mellom 1998 og 1999, ble vannforsyningsanleggene Vanhakaupunki og Pitkäkoski i Helsingfors, Finland, henholdsvis renovert, og ultrafiolette desinfeksjonssystemer ble lagt til, med en total behandlingskapasitet på omtrent 12 000 m3/t; EL i Edmonton, Canada. Smith Water Supply Plant installerte også ultrafiolett desinfeksjonsanlegg rundt 2002, med en daglig behandlingskapasitet på 15 000 m3/t.
Den 25. juli 2023 kunngjorde Kina den nasjonale standarden "Ultrafiolett bakteriedrepende lampe standard nummer GB 19258-2003". Det engelske standardnavnet er: Ultraviolet germicidal lamp. Den 5. november 2012 kunngjorde Kina den nasjonale standarden "Kaldkatode ultrafiolette bakteriedrepende lamper standard nummer GB/T 28795-2012". Det engelske standardnavnet er: Cold cathode ultraviolet germicidal lamps. Den 29. desember 2022 kunngjorde Kina "Energy Efficiency Limit Values and Energy Efficiency Level Standard Number of Ballasts for Gas Discharge Lamps for General Lighting: GB 17896-2022" nasjonal standard, engelsk standardnavn: Minimum tillatte verdier for energieffektivitet og energi effektivitetsgrader for forkoblinger for gassutladningslamper for generell belysning vil bli implementert 1. januar 2024.
For tiden har ultrafiolett steriliseringsteknologi utviklet seg til en sikker, pålitelig, effektiv og miljøvennlig desinfeksjonsteknologi. Ultrafiolett steriliseringsteknologi erstatter gradvis tradisjonelle kjemiske desinfeksjonsmetoder og blir mainstream tørr desinfeksjonsteknologi. Det har blitt mye brukt i forskjellige felt i inn- og utland, for eksempel avgassbehandling, vannbehandling, overflatesterilisering, luftsterilisering, etc.
Innleggstid: Des-08-2023