Ультрафиолет для чего используется
Полный обзор и правила выбора ультрафиолетовой лампы
В естественных условиях УФ-излучение вырабатывается из солнечного света и позволяет получить витамин D, необходимый детям и взрослым. Принимая солнечные ванны, человек увеличивает защиту организма, делая его выносливым к разным инфекциям.
Изначально УФ-лампа создавалась для дезинфекции различных помещений, но позже ей стали пользоваться и в других сферах быта. Из-за этого на рынке появилось много ламп разных конструкции, типов пользования.
Что это такое
Ультрафиолетовая лампа – искусственный источник света, излучающий необычное свечение. Неоново-синий цвет появляется в колбе из-за контакта ртути с электричеством. Спектральный диапазон ультрафиолета находится между видимым и рентгеновскими излучениями.
Применение УФ-ламп
Ниже рассмотрим основные сферы использования ультрафиолетовых ламп.
Изменение физических свойств материалов
При воздействии ультрафиолета многие краски могут становиться твердыми или наоборот мягкими и способны менять цвет.
Например, в стоматологии, мягкая фотополимерная пломба становится крепкой, когда ее подсветят УФ-лучами. В косметологических целях они применяются для наращивания ногтей, которые покрывают особым лаком, твердеющим под излучением.
Криминалистика и уголовное право
Ультрафиолетовыми лучами проверяют подлинность ценных бумаг и купюр. В криминалистике УФ-излучатели используют для нахождения пятен крови. Она не светится и выглядит черной под воздействием лучей.
При дефиците естественного ультрафиолета
Когда не хватает естественного УФ – излучения иммунная система слабеет, а цвет кожи становится бледным. Комнатные растения под обычными источниками света много болеют и медленно растут. Там, где недостаточно света, улучшить их состояние помогут ультрафиолетовые приборы.
Для дезинфекции
Ультрафиолет диапазона С способен уничтожить бактерии, проникая в их структуру. Поэтому излучатели типа В и С применяют для очищения воздуха, воды, а также при инфекционных заболеваний.
Устройство и принцип работы
Прибор создают в виде колбы, ее заполняют газом вместе со ртутью. На противоположных концах колбы расположены электроды, через которые поступает напряжение, создается заряд и при взаимодействии со ртутью исходит ультрафиолет. Его диапазон зависит от материала, из которого была сделана колба. Например, через эритемное стекло проходят УФ-лучи А, а через увиолевое – В, но только не С.
Если колба кварцевая, то она будет пропускать все три спектральных диапазона. Ультрафиолетовые лампы – газоразрядные и включаются с помощью электронного пускорегулирующего аппарата, иначе при большем напряжении разряд внутри колбы станет дуговым.
Длина волны
Основной принцип выбора ультрафиолетовых светильников зависит от его диапазона, который состоит из трех групп:
Срок службы
Принцип работы и строение УФ-ламп схож с люминесцентными, кажется, что и срок эксплуатации тоже одинаковый, однако, это не так. Во время долгой работы световое излучение прибора становится меньше.
У лампы накаливания — это сразу заметно, но у ультрафиолетовой определить срок службы сложно. Обычно ее срок работы составляет 1000–9000 часов.
Что светится под ультрафиолетом
Давайте разберемся, что на самом деле светится под ультрафиолетом.
Невидимые красители
Подтверждение подлинности купюр, ценных бумаг, лабораторные исследования – это все, в чем требуется ультрафиолетовое излучение. Под ультрафиолетом от разных веществ исходит разное свечение: от светло-голубого до желтого, и даже красноватого оттенка. Но некоторые соединения по-разному реагируют на длины волн: они могут поглощать УФ-лучи в 365 нанометров и излучать свет в 400 нанометров, а могут и наоборот.
Есть вещества, нейтральные к искусственному излучению. Например, пятна крови, поглощающие ультрафиолет различного диапазона.
Минералы
Есть много минералов, начинающих излучать свет при попадании на них ультрафиолета. Чтобы это увидеть, следует выключить лампочку накаливания, а затем подсветить минерал ультрафиолетом.
Тогда он начнет светиться и переливаться красивыми узорами.
Какие бывают виды и типы
В домашних условиях лампы используют для дезинфекции комнат, потому что лучи в 100–320 нанометров уничтожают все вредные микробы, но это происходит внутри излучения. Вредная микрофлора его выдерживает, поэтому для их уничтожения требуется оставить прибор включенным на большее время.
Есть два типа ультрафиолетовых ламп:
В медицинских центрах кварцевые лампы работают все время, но тогда их накрывают кожухом, чтобы свечение лампы было вверх. Это нужно, чтобы обезопасить глаза сотрудников и посетителей. Если долго смотреть на прибор, это приведет к ожогу глаз и зрение ухудшится, поэтому их нужно защищать очками.
Свойства ультрафиолета и его воздействие на человека
Ультрафиолетовое излучение есть трех спектральных типов:
Рекомендуем посмотреть видео:
Возможна ли аллергия
На появление аллергических реакций влияют фотосенсибилизаторы – вещества, повышающую чувствительность кожи к источникам света. Признаки аллергии на загар из солярия похожи на обычные раздражения кожи, поэтому надо знать, чем они отличаются. К симптомам относятся шелушение, красные пятна и отеки.
Аллергия на ультрафиолет проявляется на любом участке кожи через несколько секунд, часов и даже дней. Если аллергию сразу обнаружить, то есть возможность быстрого и успешного лечения.
Смягчить чесотку и другие признаки аллергической реакции помогут цинкосодержащие мази, Фенистил гель, а также капли Зиртек. Не стоит лечиться самостоятельно, так как это вызовет только еще большие последствия аллергии.
Немного о преимуществе и недостатке УФ-лампы в доме
Если Уф-лампами правильно пользоваться, то они принесут пользу. Например, ультрафиолетовый светильник используют для нанесения загара, но при переизбытке излучения, кожу можно повредить. Независимо от интенсивности лучей и использования, каждая из ламп негативно влияет на зрение. Чтобы его защитить, нужно надевать очки, которые не пропускают излучение.
Приборы широко применяются в быту из-за их преимуществ:
Недостаток ультрафиолетовых ламп состоит в том, что в них есть ртутные пары. Когда заканчивается срок службы, от лампы нужно правильно избавиться, иначе можно получить повреждения и отравление. Если стекло колбы повредилось, то излучатель необходимо утилизировать, а комнату обработать от ртутных паров.
Для чего нужна УФ-лампа в больницах и офисах
УФ-лампы необходимы для очистки воздуха и уничтожения микробов. Излучатели используют для лечения кожных заболеваний, проявившиеся из-за недостатка витамина D, а также в банковской сфере и во многих других областях.
Основные нюансы выбора
Перед покупкой УФ-лампы надо подумать так ли она нужна. Прибор приносит пользу семьям, где дети часто болеют, а также лежачим больным, так как излучатель избавляет комнату от неприятных запахов, борется с пролежнями. Лампа действует против инфекционных заболеваний, устраняет проблемы с кожей.
Самые популярные модели УФ-ламп и стоимость
А вот две самые популярные модели:
Как сделать УФ-лампу самому
Чтобы сделать ультрафиолетовый излучатель, нужно разбить другую лампу ДРЛ. Колбу обернуть тряпкой – защитив себя – а затем стукнуть по ней молотком. Внутри будет находиться трубка, которая будет излучать ультрафиолетовые волны. Ее нужно подключить к дросселю и включить в сеть.
Самодельный источник света будет открытого типа, поэтому при его работе нужно выходить из помещения. Но лучше не рисковать своим здоровьем, а купить готовый прибор.
Заключение
Ультрафиолетовый свет нужен всему живому, но его не всегда бывает достаточно. УФ-лучи помогают в борьбе с разными микроорганизмами. Покупая прибор нужно обращать внимание на его мощность, диапазон волн, срок службы и аккуратно им пользоваться, чтобы не было неприятностей. Необходимо следовать советам врачей и не превышать дозу облучения, так как это опасно.
УФ-излучение: вопросы и ответы
УФ-излучение: вопросы и ответы
Пожалуй, первый вопрос, на который нужно ответить – что такое вообще ультрафиолетовые лучи и как они работают. Обычно так называют электромагнитное излучение, которое находится в диапазоне между видимым и рентгеновским излучением. Ультрафиолет характеризуется длиной волны от 10 до 400 нанометров.
Открыли его еще в 19 веке, и произошло это благодаря открытию инфракрасного излучения. Обнаружив ИК-спектр, в 1801 г. И.В. Риттер обратил внимание на противоположный конец светового диапазона в процессе опытов с хлоридом серебра. А затем сразу несколько ученых пришли к выводу о неоднородности ультрафиолета.
Сегодня его разделяют на три группы:
Такое разделение во многом обусловлено именно воздействием лучей на человека. Естественным и основным источником ультрафиолета на Земле является Солнце. По сути, именно от этого излучения мы спасаемся солнцезащитными кремами. При этом дальний ультрафиолет полностью поглощается атмосферой Земли, а УФ-А как раз доходит до поверхности, вызывая приятный загар. А в среднем 10% УФ-Б провоцируют те самые солнечные ожоги, а также могут приводить к образованию мутаций и кожных заболеваний.
Применение ультрафиолетового излучения
Искусственные источники ультрафиолета создаются и используются в медицине, сельском хозяйстве, косметологии и различных санитарных учреждениях. Генерирование ультрафиолетового излучения возможно несколькими способами: температурой (лампы накаливания), движением газов (газовые лампы) или металлических паров (ртутные лампы). При этом мощность таких источников варьируется от нескольких ватт, обычно это небольшие мобильные излучатели, до киловатта. Последние монтируются в объемные стационарные установки. Сферы применения УФ-лучей обусловлены их свойствами: способностью ускорять химические и биологические процессы, бактерицидным эффектом и люминесценцией некоторых веществ.
Ультрафиолет широко применяется для решения самых различных задач. В косметологии использование искусственного УФ-излучения используется прежде всего для загара. Солярии создают довольно мягкий ультрафиолет-А согласно введенным нормам, а доля УФ-В в лампах для загара составляет не более 5%. Современные психологи рекомендуют солярии для лечения «зимней депрессии», которая в основном вызвана дефицитом витамина D, так как он образуется под влиянием УФ-лучей. Также УФ-лампы используют в маникюре, так как именно в этом спектре высыхают особо стойкие гель-лаки, шеллак и подобные им.
Ультрафиолетовые лампы используют для создания фотоснимков в нестандартных ситуациях, например, для запечатления космических объектов, которые невидимы в обычный телескоп.
Широко применяется ультрафиолет в экспертной деятельности. С его помощью проверяют подлинность картин, так как более свежие краски и лаки в таких лучах выглядят темнее, а значит можно установить реальный возраст произведения. Криминалисты также используют УФ-лучи для обнаружения следов крови на предметах. Кроме того, ультрафиолет широко используется для проявления скрытых печатей, защитных элементов и нитей, подтверждающих подлинность документов, а также в световом оформлении шоу, вывесок заведений или декораций.
Правда ли, что бактерицидная лампа должна быть в каждом доме?
Бактерицидные ультрафиолетовые лампы необходимы в операционных и могут быть полезны в больничных палатах.
Но в доме, где живет обычная семья, бактерицидные лампы вряд ли предотвратят заражение инфекцией.
Сходите к врачу
Наши статьи написаны с любовью к доказательной медицине. Мы ссылаемся на авторитетные источники и ходим за комментариями к докторам с хорошей репутацией. Но помните: ответственность за ваше здоровье лежит на вас и на лечащем враче. Мы не выписываем рецептов, мы даем рекомендации. Полагаться на нашу точку зрения или нет — решать вам.
Что такое бактерицидная лампа и для чего она нужна
Бактерицидная лампа — устройство для инактивации вирусов и уничтожения бактерий и плесени. Работает такая лампа благодаря ультрафиолетовому излучению.
Однако не все ультрафиолетовые лампы, которые есть в продаже, подходят для дезинфекции помещений. Чтобы понять, чем ультрафиолетовые лампы отличаются друг от друга, давайте сначала разберемся, почему некоторые виды света вообще способны уничтожать микробов.
Как сделать ремонт и не сойти с ума
Как ультрафиолет влияет на живые организмы
Источники света, например солнце, огонь и лампы накаливания, испускают частицы под названием фотоны, которые несут разное количество энергии. От того, сколько энергии было у фотонов, зависит, как они себя поведут, столкнувшись с живым существом — все равно, с микробом или с человеком.
Потоки фотонов, энергии которых хватает, чтобы активировать светочувствительные белки в наших глазах, мы называем видимым светом. Столкнувшись с кожей, часть этих фотонов отражается от нее, а часть поглощается. Поглощенные фотоны передают чуть-чуть энергии сложным молекулам, из которых состоят клетки кожи. Но этой энергии слишком мало, чтобы изменить строение молекул, поэтому видимый свет ни коже, ни глазам, ни другим частям тела никак не вредит.
Потоки фотонов, у которых больше энергии, чем у видимого света, не активируют светочувствительные белки в глазах, поэтому мы их не видим. При этом фотоны с большим запасом энергии глубже проникают в кожу, чем фотоны из видимого света, и передают много энергии молекулам, из которых она состоит.
Как свет, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение взаимодействуют с кожей и глазами? — заключение Научного комитета по возникающим и недавно выявленным рискам для здоровья
К невидимым лучам с большим запасом энергии относится ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма-излучение — проще говоря, радиация. Из всего набора невидимых лучей меньше всего энергии у ультрафиолетового излучения. Бактерицидные лампы, которые есть в свободной продаже, могут производить только ультрафиолет.
Часть энергии ультрафиолета активирует белки, отвечающие за образование витамина D. Но если человек получил слишком высокую дозу ультрафиолетового излучения, это превращается в проблему.
Дело в том, что молекулы ДНК — материала, из которого состоят гены, — очень легко поглощают ультрафиолетовые лучи. Энергия, которой фотоны делятся с ДНК, запускает фотохимические реакции, разрушающие эти молекулы. Поэтому если человек много времени проводит на солнце без солнцезащитного крема, строение ДНК в клетках его кожи нарушается. Со временем из-за этого может развиться меланома, или рак кожи.
Большие дозы ультрафиолетового излучения вызывают рак кожи — бюллетень британской благотворительной организации «Раковые исследования»
На генетический материал болезнетворных вирусов и микробов ультрафиолет воздействует примерно как на людей, только гораздо сильнее. Ведь представителей нашего вида защищает толстая кожа, а у вирусов и бактерий есть только тонкие оболочки или клеточные стенки.
При этом вирусы не живые, поэтому не так чувствительны к ультрафиолету, как бактерии. Для разрушения генетического материала вирусов требуется больше времени и ультрафиолетовой энергии, чем для убийства бактерий и грибов.
Как сделать ремонт и не сойти с ума
Почему не все ультрафиолетовые лампы обладают бактерицидными свойствами
Обычные лампочки убирают из излучаемого спектра ультрафиолетовые волны. Это нужно, чтобы люди, включающие свет дома и на работе, не заболевали раком кожи.
В отличие от бытовых лампочек, ультрафиолетовые лампы нужны именно для того, чтобы генерировать как можно больше ультрафиолетовых лучей. Чтобы понять, какие ультрафиолетовые лампы могут дезинфицировать помещение, а какие нет, нужно разобраться с их главной характеристикой — длиной волны.
Эффективность ламп, излучающих бактерицидный ультрафиолет, в борьбе с инфекциями — отчет комитета Светового инженерного обществаPDF, 684 КБ
Все лампы, и обычные, и бактерицидные, излучают потоки фотонов, распространяющихся в воздухе как волны. Длину таких волн принято измерять в нанометрах, или нм, — это одна миллиардная часть метра.
У УФ-излучения, которое лежит за пределами видимого света, тоже есть своя радуга, то есть оно состоит из волн покороче и подлиннее. Чем короче волна УФ-излучения, тем больше энергии она несет. Именно поэтому лампы, излучающие ультрафиолет с разной длиной волны, обладают разными свойствами.
На практике люди используют три типа ультрафиолетовых ламп.
Коротковолновые излучатели. Генерируют ультрафиолетовые волны УФ-С с длиной волны 100—280 нм. Это наиболее фотохимически активные ультрафиолетовые лучи, которые быстрее всего разрушают генетический материал, лишая заразности вирусные частицы и убивая бактерии. На этом свойстве УФ-С-лучей основан принцип действия всех медицинских и бытовых бактерицидных ламп.
УФ-С с длиной волны 100—280 нм почти полностью поглощаются эпидермисом — поверхностным слоем мертвых клеток, так что в глубокие слои кожи эти лучи почти не проникают. Однако если каждый день находиться под такой лампой больше восьми часов, ультрафиолет все равно может повредить генетический материал клеток и спровоцировать рак.
Лампы с УФ- В-лучами можно использовать и в медицинских целях. Лечебные ультрафиолетовые лампы применяют для борьбы с кожными клетками, пораженными псориазом, красной волчанкой, атопическим дерматитом, витилиго и грибком. Но если провести под УФ-В-лучами слишком много времени, начнут разрушаться в том числе и здоровые клетки кожи. Поэтому лечебные УФ-В-лампы используют только в больницах, под строгим контролем врача. Бытовых УФ-В-излучателей не бывает.
В медицине эти лампы тоже не применяют. Польза УФ-А-ламп в том, что они позволяют обнаруживать люминофоры — вещества, способные преобразовывать ультрафиолетовое излучение в обычный, видимый невооруженным глазом свет. Люминофоры есть в моче домашних животных, эмали человеческих зубов, краске, которой помечают подлинные банкноты, и в частицах отбеливателя, остающихся на одежде после стирки. Поэтому такие лампы применяют для поиска пятен мочи, проверки подлинности банкнот и для освещения в ночных клубах.
А еще УФ-А-лампы полимеризуют, то есть делают твердыми некоторые виды лаков и красок, поэтому их применяют для сушки ногтей и для изготовления поделок.
Как работают бактерицидные лампы
Смертоносная для вирусов и микробов длина волны — 265—270 нм. А поскольку длина волны 253,7 нм близка к этим показателям, бытовые и медицинские бактерицидные лампы с такой характеристикой встречаются чаще всего.
Самая популярная конструкция бактерицидных ламп — ртутные лампы низкого давления. По внешнему виду и принципу работы они очень похожи на обычные люминесцентные лампы, которые можно встретить в коридорах офисов и больниц.
Доказана ли эффективность бактерицидных ламп
Способность бактерицидных ламп уничтожать патогены сильно зависит от типа лампы, способа установки и времени воздействия на вирусы и микробы. Поэтому оценивать их нужно по отдельности, с учетом конструкции и цели, с которой их применяют.
Эффективность ламп, излучающих бактерицидный ультрафиолет, в борьбе с инфекциями — отчет комитета Светового инженерного обществаPDF, 684 КБ
Все бактерицидные лампы можно разделить на два больших типа: открытые и закрытые.
Открытый облучатель — ртутная лампа, испускающая ультрафиолетовый свет. Такая лампа способна обеззараживать и поверхности, которых достигают ультрафиолетовые лучи, и воздух в комнате. Чтобы УФ-С-лучи не причинили вреда коже и глазам, на время работы лампы нужно выходить из помещения.
Первая проблема — УФ-С-лучи не проходят сквозь пыль и не попадают в щели. УФ-С-лучи неглубоко проникают не только в человеческую кожу, но и в любые другие поверхности. Если бактерии, вирусы и грибки находятся даже под тончайшим слоем пыли или в глубине мелких трещин на поверхности деревянных столов или посуды, бактерицидные лампы с ними не справятся.
Лучше всего УФ-С-лампы убивают микробы, попавшие на идеально чистые и ровные поверхности — например, на металлический стол, поднос или на хирургические инструменты. Но если речь идет не об операционной, а об обычной квартире, в которой убираются один-два раза в неделю, то пыль там будет почти наверняка. Это сразу резко снижает пользу от ультрафиолетовой обработки.
А еще это означает, что небольшие стерилизаторы, предназначенные для мобильных телефонов, тоже будут малоэффективны. Телефон мы держим в руках каждый день, поэтому на нем всегда есть слой пыли и грязи.
Чтобы стерилизатор справился с микробами, телефон придется сначала протереть жидкостью для очистки техники на спиртовой основе или санитайзером. Но санитайзер на основе 60—70-процентного этилового спирта и без того убивает все бактерии и вирусы, кроме вируса гепатита А и полиомиелита. Зачем использовать еще и стерилизатор — непонятно.
Вторая проблема — УФ-С-лучи не работают в тени. Ультрафиолет может расправиться с микробами, только если попадет на них. Даже если закрепить лампу на потолке, в комнате всегда останутся затененные углы, в которые ультрафиолет не дотянется. Кроме того, УФ-С-лучи не проникают за шкафы и под кровати, так что в борьбе с микробами полагаться только на них нельзя.
Именно поэтому персонал больниц не рассчитывает на открытые ультрафиолетовые лампы как на эффективный способ борьбы с вирусами и микробами на стенах и предметах. Ультрафиолет используют только как дополнительный способ дезинфекции вкупе с уборкой с антисептиками.
Руководство по применению бактерицидного ультрафиолетового облучения для дезинфекции воздуха — бюллетень Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздухаPDF, 1,02 МБ
Самая важная роль, которую облучатели открытого типа играют в больницах и офисах, — дезинфекция воздуха. С этой целью бактерицидные лампы устанавливают на потолок и помещают в вытяжки и воздуховоды, через которые в комнату поступает свежий воздух. Такую систему очистки воздуха называют комбинированной.
Но если ограничиться только настольным или потолочным облучателем и включать его на полчаса в день, пользы от обработки помещения будет мало. При той скорости, с которой воздух перемешивается в обычной городской квартире, для эффективной дезинфекции, скорее всего, не хватит не только получаса, но и целого дня. Это значит, что домашняя бактерицидная лампа открытого типа бесполезна. А если она еще и стоит на столе, от нее может быть вред. Если в комнату войдет человек, который не знает про лампу, она может вызвать ожог глаз.
Закрытый облучатель, или рециркулятор, — лампа, изолированная специальным чехлом, не пропускающим ультрафиолет в комнату. Внутри чехла стоит вентилятор, засасывающий внутрь лампы воздух. Поскольку ультрафиолет не покидает пределы лампы, закрытый облучатель обеззараживает только воздух. Зато пока он работает, в комнате могут находиться люди и домашние животные.
Бытовые облучатели закрытого типа гораздо меньше по размеру, чем больничные, и вентилятор в них более слабый. Значит, воздух они обеззараживают еще медленнее. Рассчитывать, что они окажутся эффективнее больничных облучателей, не приходится.
Чем опасны бактерицидные лампы с озоном
Многие компании-производители хорошо осознают, что их облучатели недостаточно эффективны. Поэтому некоторые из них рекламируют излучатели двойного действия, то есть устройства, которые производят и ультрафиолет, и озон. Но на самом деле способность производить озон скорее недостаток, чем преимущество.
Когда электрический ток проходит через насыщенный парами ртути аргон, в трубке возникает в основном ультрафиолетовое излучение с длиной волны 254 нм. При этом появляется некоторое количество излучения с длиной волны 185 нм.
Коротковолновое излучение реагирует с кислородом из воздуха, поэтому образуется озон, газ, состоящий из трех атомов кислорода. Его присутствие в воздухе легко обнаружить по характерному запаху, возникающему сразу после грозы.
Что такое озон — бюллетень Агентства США по охране окружающей среды
Озон очень легко реагирует с молекулами, из которых состоят бактерии и вирусы, поэтому теоретически способен обеззараживать воздух. Но работает он только при очень высоких концентрациях.
Безопасное и эффективное использование озона в качестве дезинфицирующего средства для воздуха и поверхностей — журнал «Газы»PDF, 443 КБ
Это значит, что озон в составе излучателя не только бесполезен, но и вреден для здоровья. Во время работы озонового излучателя в комнате находиться нельзя — причем все равно, какого типа этот излучатель, открытого или закрытого. А после того как он отработает, помещение придется проветривать.
Нужна ли бактерицидная лампа дома
У домашних бактерицидных ламп открытого типа есть три серьезных недостатка, которые заметно перевешивают их потенциальные достоинства:
В пустом и покрытом кафелем помещении медицинского кабинета открытый облучатель — полезная вещь. Дома — не очень.
При этом бактерицидные лампы закрытого типа, если они не выделяют озон, безопасны для здоровья. Некоторые организации, например комитет Светового инженерного общества, советуют приобрести такой излучатель как минимум на время пандемии коронавирусной болезни. Хотя вероятность, что они предотвратят заражение, мала, такие облучатели все-таки способны уничтожить как минимум некоторое количество вирусов и бактерий.