Comprenda rápidamente el principio de funcionamiento de la lámpara de ozono ultravioleta

El principio de la lámpara de esterilización ultravioleta es el mismo que el de la lámpara fluorescente y la lámpara de ahorro de energía. El átomo de mercurio en el tubo de la lámpara está excitado para producir la línea espectral característica de mercurio. [ruptura instantánea de alto voltaje del vapor de mercurio, lo que lo convierte en un estado de ionización conductiva y emite luz.] El vapor de mercurio de baja presión produce principalmente rayos ultravioleta de 254 nm y 185 nm.

Las lámparas fluorescentes y las lámparas de ahorro de energía están hechas de vidrio ordinario, y la pared del tubo está recubierta con fósforo. Los rayos ultravioleta no pueden ser penetrados, y emiten luz visible después de ser absorbidos por el fósforo;

El tubo de la lámpara de esterilización está hecho de vidrio de dinero púrpura o vidrio de cuarzo. Los rayos ultravioleta se transmiten a través de la pared del tubo de vidrio.

La luz ultravioleta con una longitud de onda de 254 nm es fácilmente absorbida por los organismos y actúa sobre el material genético ADN de los organismos, causando daño al ADN y muerte bacteriana.

Los rayos ultravioleta con una longitud de onda de 200 ~ 290nm pueden penetrar en la membrana celular de bacterias y virus, dañar el ácido nucleico (ADN), hacer que las células pierdan su capacidad reproductiva y lograr el efecto de una esterilización rápida. Los rayos ultravioleta de longitud de onda corta con longitudes de onda inferiores a 200 nm pueden descomponer las moléculas de O2, y el o * generado se combina con el O2 para producir ozono O3. El ozono tiene una fuerte capacidad para descomponer y oxidar las moléculas de olor orgánico, incluyendo UV / O3.

El rayo ultravioleta de 185 nm puede producir ozono con un fuerte efecto de oxidación al interactuar con el aire, lo que puede matar eficazmente las bacterias.

La razón por la que la lámpara de esterilización ultravioleta produce ozono es que el ultravioleta de longitud de onda corta con una longitud de onda inferior a 200nm puede descomponer o Ω moléculas, y el o * generado se combina con O Ω para producir ozono o ₃. El proceso de reacción específico es el siguiente.

3O Ω + HV = 2O З, donde HV es la energía de longitud de onda apropiada.

La luz ultravioleta es luz con una longitud de onda de 10 ~ 400 nm en la luz solar. Se puede dividir en UVA (ultravioleta A, longitud de onda 320 ~ 400 nm, onda larga), UVB (longitud de onda 280 ~ 320 nm, onda media) y UVC (longitud de onda 100 ~ 280 nm, onda corta).

Solo cuando la longitud de onda de la luz ultravioleta no es más de 200 nm puede ser absorbida por O Ω en el aire, lo que resulta en una reacción para producir o З.

Categoría de banda UV

Los rayos ultravioleta se pueden dividir en UVA ultravioleta cercano, UVB ultravioleta lejano y UVC ultravioleta ultracorto.

(1) UVC de onda corta

El ultravioleta de onda corta (UVC) es la luz ultravioleta con una longitud de onda de 200 ~ 280nm (nm). Los rayos ultravioleta de onda corta son absorbidos por la capa de ozono cuando pasan a través de la estratosfera de la superficie de la tierra y no pueden llegar a la superficie de la tierra. El poder destructivo de los rayos ultravioleta de onda corta para los microorganismos es extremadamente fuerte. Cuando los rayos ultravioleta de esta banda irradian el cuerpo bacteriano, la proteína nuclear y el ácido desoxirribonucleico (ADN) de la célula absorben fuertemente la energía de esta banda, y la cadena entre ellos se abre y se rompe, lo que resulta en la muerte de las bacterias. Por ejemplo, la lámpara ultravioleta de mercurio o la lámpara de halogenuros metálicos se utiliza para esterilizar el aire y los alimentos.

El ozono puede absorber los rayos ultravioleta, porque su estructura molecular hace que resuene con los rayos ultravioleta de cierta energía. Estrictamente hablando, la energía de los rayos ultravioleta también está en un cierto rango. El ozono es bueno para absorber solo una parte específica de él. Sin embargo, la parte que absorbe resulta ser el "asesino" que es propenso al cáncer de piel.

De hecho, tal resonancia es común para muchos tipos de moléculas, pero las ondas electromagnéticas absorbidas son diferentes. Las moléculas absorben ondas electromagnéticas principalmente de un fenómeno físico llamado "resonancia". Por ejemplo, solíamos decir que cuando grandes tropas caminan a través de un puente, no deben caminar al unísono, porque tienen miedo de la vibración del escalón y la vibración inherente del puente (la vibración siempre existe objetivamente, pero algunas débiles son difíciles de sentir para nosotros, pero el instrumento puede medirlas). La "superposición" intensifica la vibración del puente y conduce al colapso. Este es un fenómeno común de "resonancia". Del mismo modo, el movimiento interno de las moléculas también tiene "vibración" equivalente a diferentes niveles de energía. Cuando la energía externa (como la onda electromagnética de una energía específica) es exactamente igual a la diferencia de energía entre dos niveles de energía diferentes, las moléculas absorberán la energía externa, que es la "resonancia" a nivel atómico.

(2) UVB de onda media

UVB, abreviatura de UVB, es ultravioleta con una longitud de onda de 280 ~ 320nm. UvB tiene ciertos efectos fisiológicos en la piel humana. Una gran parte de estos rayos ultravioleta son absorbidos por la epidermis de la piel y no pueden penetrar en la piel. Sin embargo, debido a su alto nivel de energía, puede causar un fuerte daño ligero a la piel, dilatar los vasos sanguíneos dérmicos en la parte irradiada, y la piel puede tener síntomas como enrojecimiento, hinchazón, ampollas, etc.

La irradiación a largo plazo de la piel causará eritema, inflamación y envejecimiento de la piel. En casos severos, puede causar cáncer de piel. Por lo tanto, uvB, también conocida como la sección de quemaduras solares (rojo) del ultravioleta, es la banda ultravioleta que debe centrarse en la prevención.

(3) UVA de onda larga

UVA es ultravioleta con una longitud de onda de 315 ~ 400nm. La penetración de los rayos UVA en la ropa y la piel humana es mucho más fuerte que la de los rayos UVA. Puede alcanzar la profundidad de la dermis y actuar sobre la melanina en la epidermis, para causar la deposición de melanina de la piel y oscurecer la piel, lo que desempeña un papel en la defensa de los rayos ultravioleta y la protección de la piel.

Efecto positivo de la luz ultravioleta

(1) Esterilización

Esterilización ultravioleta: los rayos ultravioleta de onda corta tienen un fuerte poder destructivo sobre los microorganismos. Cuando los rayos ultravioleta de esta banda irradian el cuerpo bacteriano, la proteína nuclear y el ácido desoxirribonucleico (ADN) de la célula absorben fuertemente la energía de esta banda, y la cadena entre ellos se abre y se rompe, para matar a las bacterias. Por ejemplo, la lámpara ultravioleta de mercurio o la lámpara de halogenuros metálicos se utiliza para esterilizar el aire y los alimentos.

(2) Función de atención médica

Después de que el cuerpo humano es irradiado con rayos ultravioleta mensuales con la longitud de onda de 280 ~ 320 nm, puede causar el proceso fotoquímico y la reacción fotoeléctrica de la piel y el cuerpo, y hacer que la piel produzca muchas sustancias activas, para desempeñar el papel de cuidado de la salud. La radiación ultravioleta se utiliza para regular la función de los nervios avanzados, mejorar el sueño y reducir la presión arterial. La exposición regular a la radiación ultravioleta puede fortalecer la fagocitosis de los glóbulos blancos y mejorar la función inmune humana.

(3) Materia orgánica descomponeda

Agregar (o recubrir) una pequeña cantidad de polvo de dióxido de titanio nano en la superficie de los materiales de construcción o materiales de electrodomésticos puede adsorber COV (como formaldehído, benceno, tolueno, etanol, cloroformo, etc.), que puede descomponerse después de la irradiación ultravioleta.