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紫外線殺菌的主要原因,為什么紫外線可以殺毒滅菌?

生活百科小知識

1、為什么紫外線可以殺毒滅菌?紫外線的分類:
根據(jù)生物效應(yīng)的不同,將紫外線按照波長劃分為四個波段:
UVA波段,波長320～400nm,又稱為長波黑斑效應(yīng)紫外線 .它有很強(qiáng)的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料.日光中含有的長波紫外線 有超過98%能穿透臭氧層和云層到達(dá)地球表面,UVA可以直達(dá) 肌膚的真皮層,破壞彈性纖維和膠原蛋白纖維,將我們的皮膚曬黑.360nm波長的UVA紫外線符合昆蟲類的趨光性反應(yīng)曲線,可制作誘蟲燈.300-420nm波長的UVA紫外線可透過完全截止可見光的特殊著色玻璃燈管,僅輻射出以365nm為中心的近紫外光,可用于礦石鑒定、舞臺裝飾、驗(yàn)鈔等場所.
UVB波段,波長275～320nm,又稱為中波紅斑效應(yīng)紫外線 .中等穿透力,它的波長較短的部分會被透明玻璃吸收,日光中含有的中波紫外線大部分被臭氧層所吸收,只有不足2%能到達(dá)地球表面,在夏天和午后會特別強(qiáng)烈.UVB紫外線對人體具有紅斑作用,能促進(jìn)體內(nèi)礦物質(zhì)代謝和維生素D的形成,但長期或過量照射會令皮膚曬黑,并引起紅腫脫皮.紫外線保健燈、植物生長燈發(fā)出的就是使用特殊透紫玻璃（不透過254nm以下的光）和峰值在300nm附近的熒光粉制成.
UVC波段,波長100～275nm,又稱為短波滅菌紫外線.它的穿透能力最弱,無法穿透大部分的透明玻璃及塑料.日光中含有的短波紫外線幾乎被臭氧層完全吸收.短波紫外線對人體的傷害很大,短時間照射即可灼傷皮膚,長期或高強(qiáng)度照射還會造成皮膚癌.紫外線殺菌燈發(fā)出的就是UVC短波紫外線.
UVD波段,波長小于100nm,又稱為真空紫外線.
紫外線的殺菌原理
紫外線殺菌就是通過紫外線的照射,破壞及改變微生物的DNA（脫氧核糖核酸）結(jié)構(gòu),使細(xì)菌當(dāng)即死亡或不能繁殖后代,達(dá)到殺菌的目的.真正具有殺菌作用的是UVC紫外線,因?yàn)镃波段紫外線很易被生物體的DNA吸收,尤以253.7nm左右的紫外線最佳.
紫外線殺菌屬于純物理消毒方法,具有簡單便捷、廣譜高效、無二次污染、便于管理和實(shí)現(xiàn)自動化等優(yōu)點(diǎn),隨著各種新型設(shè)計的紫外線燈管的推出,紫外線殺菌的應(yīng)用范圍也不斷在擴(kuò)大.
紫外線殺菌燈的結(jié)構(gòu)
紫外線殺菌燈（UV燈）實(shí)際上是屬于一種低壓汞燈,和普通日光燈一樣,利用低壓汞蒸汽（<10-2Pa）被激發(fā)后發(fā)射紫外線.不同的是日光燈的燈管采用的是普通玻璃,253.7nm紫外線不能透出來,只能被燈管內(nèi)壁的熒光粉吸收后激發(fā)出可見光.如果改變熒光粉的成分和比例,它就可以發(fā)出我們通常所見的不同顏色的光.一般殺菌燈的燈管都采用石英玻璃制作,因?yàn)槭⒉Ａψ贤饩€各波段都有很高的透過率,達(dá)80%-90%,是做殺菌燈的最佳材料.
殺菌燈有熱陰極低壓汞蒸氣放電燈、冷陰極低壓汞蒸氣放電燈等幾種結(jié)構(gòu),可按外型和功率分為多種類型.
石英玻璃與普通玻璃在性能上有很大的差別,主要是熱膨脹系數(shù)不同,一般不能封接鋁蓋燈頭,所以殺菌燈的燈頭材質(zhì)多采用膠木、塑料或陶瓷.
紫外線殺菌燈的燈管
因成本關(guān)系與用途不同,也有用紫外線穿透率＜50%的高硼砂玻璃管代替石英玻璃的.高硼玻璃的生產(chǎn)工藝與節(jié)能燈一樣,因此成本很低,但它在性能上遠(yuǎn)比不上石英殺菌燈,其殺菌效果有相當(dāng)大的差異.
高硼燈管的紫外光強(qiáng)度很容易衰減,點(diǎn)燈數(shù)百小時后紫外線強(qiáng)度就大幅下降到初始時的50%-70%.而石英燈管在點(diǎn)燃2000-3000小時后,紫外線強(qiáng)度只減到初始時的80%-70%,光衰程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于高硼燈.
還一種透紫外光較高的普通玻璃,比高硼玻璃要高得多,比石英玻璃略低.但光衰比石英殺菌燈大,并且不能產(chǎn)生臭氧.菲利浦生產(chǎn)的一種殺菌燈上的燈管就使用這種玻璃制作.

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