Od 11. března 2020, kdy WHO oficiálně prohlásila COVID-19 za globální „pandemii“, země po celém světě jednomyslně považují dezinfekci za první obrannou linii, která má zabránit šíření epidemie. Stále více vědeckých výzkumných institucí se velmi zajímá o dezinfekci ultrafialovým (UV) zářením: tato dezinfekční technologie vyžaduje minimální ruční obsluhu, nezvyšuje odolnost bakterií a lze ji provádět na dálku bez přítomnosti lidí. Inteligentní ovládání a použití jsou zvláště vhodné pro uzavřená veřejná místa s vysokou hustotou davu, dlouhou dobou pobytu a kde je nejpravděpodobnější výskyt křížové infekce. Stala se hlavním proudem prevence epidemií, sterilizace a dezinfekce. Abychom mohli mluvit o původu ultrafialových sterilizačních a dezinfekčních lamp, musíme začít pomalu s objevem světla „ultrafialového“.
Ultrafialové paprsky jsou světlo s frekvencí 750 THz až 30 PHz ve slunečním světle, což odpovídá vlnové délce 400 nm až 10 nm ve vakuu. Ultrafialové světlo má vyšší frekvenci než viditelné světlo a není vidět pouhým okem. Kdysi dávno lidé nevěděli, že existuje.
Ritter (Johann Wilhelm Ritter，(1776～1810）)
Poté, co britský fyzik Herschel v roce 1800 objevil neviditelné tepelné paprsky, infračervené paprsky, v souladu s fyzikálním konceptem, že „věci mají dvouúrovňovou symetrii“, objevil v roce 1801 německý fyzik a chemik Johann Wilhelm Ritter (1776-1810). že za fialovým koncem viditelného spektra je neviditelné světlo. Zjistil, že část mimo fialový konec slunečního spektra může zcitlivovat fotografické filmy obsahující bromid stříbrný, a tak objevit existenci ultrafialového světla. Proto je Ritter také známý jako otec ultrafialového světla.
Ultrafialové paprsky lze rozdělit na UVA (vlnová délka 400nm až 320nm, nízké frekvence a dlouhé vlny), UVB (vlnová délka 320nm až 280nm, střední frekvence a střední vlna), UVC (vlnová délka 280nm až 100nm, vysoké frekvence a krátké vlny), EUV ( 100nm až 10nm, ultra vysoká frekvence) 4 druhy.
V roce 1877 Downs a Blunt poprvé uvedli, že sluneční záření může zabíjet bakterie v kultivačních médiích, což také otevřelo dveře výzkumu a aplikaci ultrafialové sterilizace a dezinfekce. V roce 1878 lidé zjistili, že ultrafialové paprsky ve slunečním světle mají sterilizační a dezinfekční účinek. V letech 1901 a 1906 lidé vynalezli rtuťový oblouk, umělý zdroj ultrafialového světla a křemenné lampy s lepšími vlastnostmi prostupu ultrafialového světla.
V roce 1960 byl poprvé potvrzen mechanismus ultrafialové sterilizace a dezinfekce. Na jedné straně, když jsou mikroorganismy ozářeny ultrafialovým světlem, deoxyribonukleová kyselina (DNA) v biologické buňce absorbuje ultrafialovou energii fotonů a cyklobutylový kruh vytvoří dimer mezi dvěma sousedními thyminovými skupinami ve stejném řetězci molekuly DNA. (tyminový dimer). Po vytvoření dimeru je ovlivněna struktura dvoušroubovice DNA, syntéza primerů RNA se zastaví na dimeru a replikační a transkripční funkce DNA jsou ztíženy. Na druhé straně mohou být volné radikály generovány ultrafialovým zářením, což způsobuje fotoionizaci, a tím brání mikroorganismům v replikaci a reprodukci. Buňky jsou nejcitlivější na ultrafialové fotony v pásmech vlnových délek v blízkosti 220nm a 260nm a mohou účinně absorbovat energii fotonů v těchto dvou pásmech, čímž zabraňují replikaci DNA. Většina ultrafialového záření o vlnové délce 200nm nebo kratší je absorbována ve vzduchu, takže je obtížné jej šířit na velké vzdálenosti. Proto je hlavní vlnová délka ultrafialového záření pro sterilizaci soustředěna mezi 200 nm a 300 nm. Ultrafialové paprsky absorbované pod 200nm však rozloží molekuly kyslíku ve vzduchu a vytvoří ozón, který bude hrát roli i při sterilizaci a dezinfekci.
Proces luminiscence excitovaným výbojem rtuťových par je znám již od počátku 19. století: pára je uzavřena ve skleněné trubici a na dvě kovové elektrody na obou koncích trubice je přivedeno napětí, čímž vzniká „oblouk světla“ “, díky čemuž pára září. Protože propustnost skla k ultrafialovému záření byla v té době extrémně nízká, nebyly realizovány umělé zdroje ultrafialového světla.
V roce 1904 použil Dr. Richard Küch z Heraeus v Německu vysoce čisté křemenné sklo bez bublin k vytvoření první křemenné ultrafialové rtuťové lampy Original Hanau® Höhensonne. Küch je proto považován za vynálezce ultrafialové rtuťové výbojky a za průkopníka v použití umělých zdrojů světla pro ozařování člověka v lékařské světelné terapii.
Od roku 1904, kdy se objevila první křemenná ultrafialová rtuťová lampa, lidé začali studovat její použití v oblasti sterilizace. V roce 1907 byly vylepšené křemenné ultrafialové lampy široce prodávány jako zdroj světla pro lékařské ošetření. V roce 1910 byl ve francouzském Marseille poprvé použit ultrafialový dezinfekční systém ve výrobní praxi úpravy městských vodovodů s denní kapacitou úpravy 200 m3/d. Kolem roku 1920 začali lidé studovat ultrafialové záření v oblasti dezinfekce vzduchu. V roce 1936 začali lidé na operačních sálech nemocnic používat technologii ultrafialové sterilizace. V roce 1937 byly ve školách poprvé použity ultrafialové sterilizační systémy pro kontrolu šíření zarděnek.
V polovině 60. let začali lidé používat technologii ultrafialové dezinfekce při čištění městských odpadních vod. V letech 1965 až 1969 prováděla Komise Ontario Water Resources Commission v Kanadě výzkum a hodnocení aplikace technologie ultrafialové dezinfekce při čištění městských odpadních vod a jejího dopadu na přijímající vodní útvary. V roce 1975 Norsko zavedlo dezinfekci ultrafialovým zářením, která nahradila dezinfekci chlórem vedlejšími produkty. Bylo provedeno velké množství raných studií o aplikaci ultrafialové dezinfekce při čištění městských odpadních vod.
Bylo to způsobeno především tím, že si vědci v té době uvědomili, že zbytkový chlor v široce používaném procesu dezinfekce chlorací je toxický pro ryby a další organismy v přijímajícím vodním útvaru. a bylo zjištěno a potvrzeno, že chemické dezinfekční metody, jako je dezinfekce chlórem, mohou produkovat vedlejší produkty karcinogenních a genetických aberací, jako jsou trihalometany (THM). Tato zjištění přiměla lidi hledat lepší metodu dezinfekce. V roce 1982 jedna kanadská společnost vynalezla první otevřený ultrafialový dezinfekční systém na světě.
V roce 1998 Bolton prokázal účinnost ultrafialového světla při ničení prvoků, čímž podpořil aplikaci technologie ultrafialové dezinfekce v některých rozsáhlých úpravách městského zásobování vodou. Například v letech 1998 až 1999 byly renovovány závody na zásobování vodou Vanhakaupunki a Pitkäkoski v Helsinkách ve Finsku a byly přidány systémy ultrafialové dezinfekce s celkovou kapacitou čištění přibližně 12 000 m3/h; EL v Edmontonu v Kanadě Smith Water Supply Plant také kolem roku 2002 instaloval zařízení na ultrafialovou dezinfekci s denní kapacitou čištění 15 000 m3/h.
Dne 25. července 2023 Čína vyhlásila národní standard „Ultrafialové germicidní lampy standardní číslo GB 19258-2003“. Anglický standardní název je: Ultrafialová germicidní lampa. Dne 5. listopadu 2012 Čína vyhlásila národní standard „Ultrafialové germicidní lampy se studenou katodou standardní číslo GB/T 28795-2012“. Anglický standardní název je: Cold cathode ultrafialové germicidní lampy. Dne 29. prosince 2022 Čína zveřejnila národní normu „Mezní hodnoty energetické účinnosti a standardní úroveň energetické účinnosti Počet předřadníků pro plynové výbojky pro obecné osvětlení: GB 17896-2022“, anglický název normy: Minimální přípustné hodnoty energetické účinnosti a energie stupně účinnosti předřadníků pro plynové výbojky pro všeobecné osvětlení budou zavedeny 1. ledna 2024.
V současné době se technologie ultrafialové sterilizace vyvinula v bezpečnou, spolehlivou, účinnou a ekologickou dezinfekční technologii. Technologie ultrafialové sterilizace postupně nahrazuje tradiční chemické dezinfekční metody a stává se hlavním proudem technologie suché dezinfekce. Je široce používán v různých oblastech doma i v zahraničí, jako je čištění odpadních plynů, úprava vody, povrchová sterilizace, vzduchová sterilizace atd.
Čas odeslání: prosinec-08-2023